В останні роки компанії зі створення і виробництва комп’ютерів працюють не покладаючи рук. В результаті кількість техніки в світі зростає в геометричній прогресії.
Найпотужніші комп’ютери
Ще недавно тому світ не знав про directx10, а графіка farcry або nfs underground 2 здавалася вершиною комп’ютерних можливостей. Колись диск, здатний вмістити 600 мегабайт інформації, здавався дивом техніки, а зараз у вільному доступі продаються карти пам’яті на терабайт.
В області суперкомп’ютерів відбувається майже те ж саме. У 1993 році професор університету теннессі джек донгарра висунув ідею створення рейтингу найпотужніших комп’ютерів у світі. З тих пір цей список, іменований top500, оновлюється двічі на рік: в червні і в листопаді.
Час йде, і лідери рейтингу суперкомп’ютерів початку 90-х вже безбожно застаріли навіть за мірками рядових користувачів пк. Так, першим в 1993 році був cm-5/1024, зібраний компанією thinking machines: 1024 процесора з тактовою частотою 32мгц, обчислювальна швидкість 59,7 гігафлопс – трохи швидше звичайного 8-ядерного пк під вашим столом. А який комп’ютер найкращий сьогодні?
Sunway taihulight
Ще п’ять років тому пальму першості за потужністю стабільно тримали супер-еом виробництва сша. У 2013 році лідерство перехопили китайські вчені і, судячи з усього, не збираються його віддавати.
На даний момент найсильнішим комп’ютером в світі вважається sunway taihulight (в перекладі – «божественна сила світла озера тайху»), грандіозна машина зі швидкістю обчислень 93 петафлопс (максимальна швидкість – 125,43 петафлопс). Це в 2,5 рази потужніше попереднього рекордсмена – суперкомп’ютера тяньхе-2, який вважався найпотужнішим до червня 2016 року.
У “санвей тайхулайт” вбудовано 10,5 мільйонів ядер (40 960 процесора, в кожному з яких по 256 обчислювальних і 4 керуючих ядра).
Все обладнання розроблено і вироблено в китаї, тоді як процесори минулого найпотужнішого комп’ютера були зроблені американською компанією intel. Вартість sunway taihulight оцінюють в $270 мільйонів. Знаходиться суперкомп’ютер в національному суперкомп’ютерному центрі округу усі.
Рекордсмени минулих років
Tianhe-2
До червня 2016 року (а список top500 оновлюється кожен червень і листопад) найпотужнішим і швидким комп’ютером була супермашина tianhe-2 (в перекладі з китайського «чумацький шлях»), розроблена в кнр на базі оборонного науково-технічного університету в чанша за допомогою компанії inspur.
Потужність тяньхе – 2 забезпечує виконання 2507 трильйонів операцій в секунду (33,86 петафлопс в секунду), пікова продуктивність – 54,9 петафлопс. Китайська розробка очолювала цей рейтинг з моменту запуску в 2013 році-неймовірно значний показник!
Характеристики тяньхе – 2 такі: 16 тисяч вузлів, 32 тисячі 12-ядерних процесорів intel xeon e5-2692 і 48 тисяч 57-ядерних прискорювачів intel xeon phi 31s1p, а значить, 3120000 ядер в сумі; 256 тисяч планок оперативної пам’яті ddr3 по 4 гб кожна і 176000 планок gddr5 по 8 гб – 2432000 гб оперативної пам’яті в цілому. Обсяг жорсткого диска-більше 13 мільйонів гб. Однак пограти на ньому не вийде – він призначений виключно для обчислень, на «чумацький шлях-2» не встановлена відеокарта. Зокрема, він допомагає при розрахунках для прокладки метро і міської забудови.
Jaguar
Довгий час на вершині рейтингу розташовувався jaguar – суперкомп’ютер з сша. Чим він відрізняється від інших і в чому його технічні переваги?
Суперкомп’ютер під назвою jaguar складається з великої кількості незалежних осередків, розділених на два розділи-xt4 і xt5. В останньому розділі знаходиться рівно 18688 обчислювальних осередків. У кожному осередку розташувалися два шестиядерних процесора amd opteron 2356. Частотою 2.3 ггц, 16 гб оперативної пам’яті ddr2, а так само роутер seastar 2+. Навіть одного осередку з цього розділу вистачило б для того, щоб створити найпотужніший комп’ютер для ігор. У розділі ж міститься всього 149504 обчислювальних ядер, величезна кількість оперативної пам’яті – більше 300 тб, а так само продуктивність 1.38 петафлопс і більше 6 петабайт дискового простору.
У розділі xt4 знаходиться 7832 осередків. У них характеристики скромніші, ніж у попереднього розділу xt5: кожна комірка містить один шестиядерний процесор частотою 2,1 ггц, 8 гб оперативної пам’яті і роутер seastar 2. Всього в розділі 31328 обчислювальних ядер і більше 62 тб пам’яті, а так само пікова продуктивність 263 tflops і більше 600 тб дискового простору. Суперкомп’ютер jaguar працює на власній операційній системі cray linux environment.
Roadrunner
У спину jaguar дихає ще один комп’ютер, дітище компанії ibm-roadrunner. Найпотужніший обчислювальний монстр здатний вираховувати до 1000.000.000.000 операцій в секунду.
Він був розроблений спеціально для енергетичного департаменту національної адміністрації з ядерної безпеки в лос-аламосі (або department of energy’s national nuclear security administration). За допомогою цього суперкомп’ютера планували контролювати роботу всіх ядерних установок, розташованих на території сша.
Пікова швидкість обробки даних у “дорожнього бігуна” становить близько 1,5 петафлопсів. Йдеться про загальну потужність 3456 оригінальних серверів tri-blade, кожен з яких здатний виконувати близько 400 мільярдів операцій в секунду (тобто 400 гігафлопів).
Усередині roadrunner розташувалися близько 20 тисяч високопродуктивних двоядерних процесорів – 12 960 cell broadband engine і 6948 amd opteron, дітище самої компанії ibm. У такого суперкомп’ютера системна пам’ять дорівнює 80 терабайтам.
Так скільки ж простору займає таке диво техніки? машина розташувалася на площі рівній 560 квадратним метрам. А упаковано все господарство департаменту в сервера оригінальної архітектури. Все обладнання важить близько 23 тонн. Так що для його транспортування співробітникам національної адміністрації з ядерної безпеки буде потрібно як мінімум 21 великогабаритний тягач.
Пару слів про те, що ж таке петафлопс. Один петафлопс приблизно дорівнює загальній потужності 100 тисяч сучасних ноутбуків. Якщо спробувати уявити, то ними можна вистелити дорогу довжиною практично в два з половиною кілометри. Ще одне доступне порівняння: все населення планети протягом 46 років буде за допомогою калькуляторів робити обчислення, які під силу зробити roadrunner за один день. А уявіть, як мізерно мало буде потрібно sunway taihuligh, лідеру нашого рейтингу?
Titan
У 2012 році оукріджська національна лабораторія міністерства енергетики сша запустила суперкомп’ютер titan, розрахований на 20 петафлопсів, іншими словами, він зможе зробити за одну секунду квадрильйон операцій з плаваючою комою.
Розробкою titan займалася компанія cray. Крім “титану” американські фахівці за останні роки розробили ще два суперкомп’ютера. Один з них-mira-призначений для промислових і науково-дослідних потреб, а за допомогою іншого – sequoia – моделюють випробування ядерної зброї. За всіма цими розробками стоїть корпорація ibm.
Найпотужніший комп’ютер в росії
На жаль, російська розробка “ломоносов-2”, визнана найпотужнішим комп’ютером росії, знаходиться лише на 41-му місці в тор500 (станом на червень 2016 року). Він базується в науково-обчислювальному центрі мду. Потужність вітчизняного суперкомп’ютера – 1,849 петафлопс, пікова-близько 2,5 петафлопс. Кількість ядер: 42 688.
