Теперь, после того как новая система IBM RoadRunner преодолела барьер в один петафлоп и способна устойчиво выполнять более тысячи триллионов (или одного квадрильона) операций с плавающей точкой в секунду, перед разработчиками суперкомпьютеров замаячила новая цель: системы экзамасштаба.
Производительность в один экзафлоп (миллион триллионов или квинтильон операций в секунду) в тысячу раз превышает петафлоп. Очевидно, что преодоление этой планки и станет следующей глобальной задачей для разработчиков самых быстрых в мире суперкомпьютеров.
Представители корпорации IBM сообщили, что в начале июня система RoadRunner, установленная в Национальной лаборатории в Лос-Аламосе, преодолела барьер в один петафлоп. Стоимость этого суперкомпьютера составляет 100 млн долл.
Чтобы получить представление о следующем рубеже на пути к дальнейшему увеличению производительности вычислений, необходимо вернуться на одиннадцать лет назад к суперкомпьютеру ASCI Red, установленному в Национальной лаборатории Сандия Министерства обороны США. Система, которая в то время точно так же, как сейчас RoadRunner, находилась на вершине хит-парада, стала первым компьютером, преодолевшим барьер в один терафлоп — триллион операций в секунду. На ее создание было потрачено 55 млн долл. Некоторые современные системы на базе серверов-лезвий, стоимость которых составляет примерно от 100 до 300 тыс. долл., демонстрируют производительность, вполне сравнимую с ASCI Red.
На конференции International Supercomputing Conference, которая откроется в ближайшие дни в Дрездене, знаменитый ученый из Oak Ridge National Laboratory, профессор Университета Теннесси Джек Донгарра представит гипотетическую систему с производительностью в один экзафлоп, которая должна будет появиться в 2019 году.Донгарра подчеркивает, что до сих пор быстродействие росло вполне предсказуемыми темпами. Первая система с производительностью в один гигафлоп (миллиард операций с плавающей точкой в секунду) была создана 22 года тому назад. Этой системой стал суперкомпьютер Cray Y-MP, установленный в Ливерморской национальной лаборатории имени Лоуренса. Следующим рубежом, как уже было сказано, стал суперкомпьютер ASCI Red.
«Тенденция прослеживается достаточно четко — через 11 лет мы получим производительность в один экзафлоп», — отметил Донгарра. Он убежден, что к этому моменту все компьютеры, входящие в список Top500, будут обладать производительностью, по крайней мере, в один петафлоп. На самом деле, быстродействия, которое демонстрирует система ASCI Red, уже недостаточно, для того чтобы войти в последние версии списка, обновляемого дважды в год. (Донгарра является одним из составителей этого хорошо известного рейтинга.)
Ожидается, что система RoadRunner займет верхнюю строчку новой версии списка Top500, которая будет опубликована на этой неделе.
Правда, удастся ли разработать систему с производительностью в один экзафлоп в те же сроки, что и суперкомпьютер, обладающий быстродействием в петафлоп, пока неизвестно. «В любом случае реализация такого проекта потребует невероятных усилий», — подчеркнул Донгарра.
Исключительным достижением разработчиков RoadRunner стала программная система, которая позволяет использовать две разные процессорные технологии — AMD Opteron и Cell. «Система программирования является истинным проявлением таланта авторов проекта», — заявил Донгарра.
Для создания системы экзамасштаба разработчикам придется предложить новые языки программирования и алгоритмы, которые позволят повысить степень параллелизма и тем самым увеличить общее быстродействие. Трудности, связанные с переходом на такой уровень программирования и внедрением новых методов, могут превратится в серьезное препятствие, которое не позволит завершить работы в отведенные сроки.
Суперкомпьютер IBM в Лос-Аламосе берет петафлопный барьер
Корпорация IBM и Лос-Аламосская национальная лаборатория создали первый в мире суперкомпьютер с мощностью выше одного петафлопа. Он называется Roadrunner и предназначен для расчетов, связанных с безопасностью и надежностью хранения ядерных боеприпасов.
Петафлоп — это единица измерения скорости работы компьютера, равная тысяче триллионов операций в секунду. После установки в лаборатории, намеченной на август, Roadrunner должен достичь скорости в 1,5 петафлопа, что втрое больше, чем у самого мощного суперкомпьютера из ныне действующих.
Как утверждают в IBM, Roadrunner представляет собой прорыв в гибридной архитектуре компьютеров. В нем совместно работают процессоры AMD, такие же, как и в обычных компьютерах, и процессоры IBM Cell Broadband Engine — те же, что и в приставке Sony PS3.
В настоящее время самым мощным суперкомпьютером в мире является IBM Blue Gene, установленный в Национальной лаборатории им. Лоуренса в Ливерморе, но Roadrunner превосходит его по всем статьям. На нем впервые можно будет осуществить масштабные вычисления, о которых давно говорили специалисты в области высокопроизводительных вычислений.