После почти четвертьвекового бума по поводу успехов в персонализации вычислительных устройств все чаще возникает вопрос: а для каких, собственно, задач они предназначены? И в самом деле, как только появляется необходимость в решении сколько-нибудь сложной задачи, требовательной ко времени и скорости получения ответа, обращающейся к существенным по объему массивам данных или требующей ухищрений в отношении используемых методов, то вспоминают о необходимости коллективных усилий, собирании «персоналок» в некий пул либо о переносе счета на «старшего брата» — компьютер, поддерживающий высокопроизводительные вычисления (HPC — high performance computing). Поэтому пользователям ПК полезно интересоваться возможностями суперкомпьютера. Отчасти на это проливают свет мероприятия вроде обнародования списка самых мощных компьютеров, которые проводятся как по всему свету, где в рейтинге упоминают 500 самых мощных машин, так и в масштабах СНГ, где фигурирует 50.
Последняя, шестая редакция рейтинга, публикуемого два раза в год, предложена общему вниманию Научно-исследовательским вычислительным центром (НИВЦ) МГУ им. М.В. Ломоносова и Межведомственным суперкомпьютерным центром РАН (www.supercomputers.ru/?page=rating). На пресс-конференции, проведенной по этому случаю, выступили член-корреспондент РАН Вл.В. Воеводин — заместитель директора НИВЦ МГУ, К. Корнильев — генеральный директор IBM в Восточной Европе и Азии, Г. Попов — директор по продажам Hewlett-Packard, Н. Местер — директор по развитию корпоративных проектов Intel и В. Опанасенко — генеральный директор компании «Т-Платформы». Кроме шестой редакции списка Top50 на конференции речь шла о ведущих позициях фирмы IBM на рынке HPC, о предлагаемых современных решениях в данной области и стратегии ее развития, а также об усилиях компании Hewlett-Packard на этом сегменте ИТ-рынка. В. Опанасенко предложил вниманию слушателей сообщение на тему «Развитие отечественного суперкомпьютерного рынка: анализ спроса и ближайшие перспективы». Н. Местер высказал свои представления о задаче HPC-отрасли в России (правда, со ссылкой на материалы из газеты Wall Street Journal): преодоление петафлопного рубежа производительности. По мнению Н. Местера, такие ПК появятся в Европе в 2008—2009 гг., а в России — в 2010—2012-м.
Характеризуя тенденцию в развитии суперкомпьютеров за время после выхода предыдущей редакции их списка, В.В. Воеводин отметил рост в 2 раза суммарной производительности на тесте Linpack всех машин, входящих в рейтинг. Теперь он составляет 45,8 трлн. операций в секунду (TFLOPS). Обновление парка идет весьма быстрыми темпами, в рейтинге появилось 13 новых вычислительных систем, причем семь из них вошли в первую десятку списка. Пятую часть всех суперкомпьютеров, включенных в рейтинг, уже составляют машины с терафлопной производительностью, в то время как в Китае в рейтинге Top100 их около 80.
Лидером в новой редакции списка стал суперкомпьютер Межрегионального вычислительного центра Томского государственного университета, разработанный компанией «Т-Платформы», с пиковой производительностью 12 TFLOPS и на тесте Linpack — 9 TFLOPS, введенный в строй в 2007 г. Он имеет 282 узла с 564 двухъядерными процессорами типа Xeon 5150 с частотой 2,667 ГГц, дисковой памятью объемом 4096 Гбайт и сетевой поддержкой на платформах Qlogic InfiniPath, Gigabit Ethernet и СКИФ-ServNet.
Вторую и третью позицию в рейтинге занимают вычислительные системы МСЦ РАН, которые входят в число его участников с 2005 и 2006 гг. Они разработаны ФГУП «Квант», ИПМ РАН и МСЦ РАН и компанией Hewlett-Packard.
Далее в первой десятке самых мощных суперкомпьютеров СНГ находятся следующие системы: Сбербанка, поставленная Hewlett-Packard, Института кибернетики НАН Украины, разработанная ИК НАН и фирмами «Энтри», «Фолгат FTC», ОИПИ НАНБ, созданная по проекту СКИФ, НТУУ КПИ, спроектированная ПНВП «ЮСТАР». Кроме перечисленных в первую десятку суперкомпьютеров входят еще один из МСЦ РАН, поставленный Hewlett-Packard, и два из политехнических вузов — ГВЦ СПбГПУ и Кибернетического центра Томского ПУ разработки компании «Т-Платформы».
Наименьшую производительность из Top50 имеет суперкомпьютер в Центре параллельных вычислений в ЦНИИ машиностроения в г. Королеве — чуть более 300 GFLOPS.
Среди других тенденций В.В. Воеводин отметил серьезное сокращение в составе рейтинга суперкомпьютеров собственной сборки — всего два. С точки зрения используемых процессоров более половины систем работают на двухъядерных процессорах Intel Xeon серии 5000 b 5100, остальные — на AMD и IBM (16 и 10% соответственно), а высокопроизводительные сети стандарта InfiniBand уже работают в 18% суперкомпьютеров. Интересно, что среди представленных в рейтинге компаний на долю IBM и «Т-Платформы» приходится по 30% систем, а на Hewlett-Packard — 22%. Если же учитывать суммарную производительность, то доля систем «Т-Платформы» возрастет до 36% (16,7 TFLOPS).
Заслуживает внимания и оценка использования суперкомпьютеров, приведенная В.В. Воеводиным. При выполнении расчетов в электронной промышленности задействовано 20% суперкомпьютеров, машиностроении и металлургии — 4, добывающей — 16; в стратегических исследованиях — 24; в науке и образовании — 30; в финансовых учреждениях — 30%.
Пока сравнение с передовым мировым уровнем по производительности суперкомпьютеров, участвующих в рейтингах (Top500 и Top50), свидетельствует об отставании последних, но во временном аспекте тенденция выглядит оптимистично. Например, средняя производительность систем в промышленности, исследованиях и финансах сегодня всего в 10 раз ниже.
Самый мощный суперкомпьютер СНГ СКИФ Cyberia, занимающий 72-ю позицию в Top500, установлен в Томске.
Упоминая о кадровых трудностях в использовании суперкомпьютеров, Вл.В. Воеводин отметил, что пока слишком мало их установлено в «кузницах кадров» — вузах, которые в основном и готовят тех, кто их эксплуатирует, ведь покупаются системы главным образом для центров обработки данных. Отрадно, что серьезно расширился круг решаемых на суперкомпьютерах задач, но об этом с читателями «Мира ПК» предстоит отдельный разговор.