По прогнозу Дэйва Тюрека, в течение ближайшего года в списке Top500 будет больше систем из Китая, чем из всех европейских странстран, вместе взятыхВ Вашингтоне прошел форум IEEE-USA, посвященный обсуждению мер, необходимых для интенсификации усилий по созданию нового поколения суперкомпьютеров. С докладом об изменениях, происходящих на мировой арене суперкомпьютеров, перед аудиторией форума выступил вице-президент подразделения IBM Deep Computing Дэвид Тюрек.

Подчеркивая заинтересованность Китая в строительстве суперкомпьютеров, Тюрек продемонстрировал слайд, изображающий возводимый в городе Шэньчжэнь суперкомпьютерный центр: «Это — огромный котлован. Это —  грузовик, причем большой грузовик, а это — очень большое здание, в котором разместится всего один суперкомпьютер. И это только первое из зданий, которые там будут построены».

Суперкомпьютерные центры строятся не только в Китае, но также в Европе и Японии, указал Тюрек: «Несколько государств вкладывают гигантские средства в то, чтобы отнять у нас кусок пирога, наш общий кусок».

Суперкомпьютеры следующего поколения будут в тысячу раз более мощными, чем нынешние петафлопсные системы. Напомним, петафлопс — это квадриллион (тысяча триллионов) операций с плавающей запятой в секунду, а следующий порог, экзафлопс, соответствует 1 млн триллионов (квинтильону)операций в секунду.

Главная идея доклада Тюрека состояла в том, что лидерство США в области суперкомпьютеров начинают оспаривать другие государства, что влечет за собой расшатывание ведущих позиций Америки в сфере науки и инженерного проектирования.

По прогнозу Тюрека, в течение ближайшего года в списке Top500 будет больше систем из Китая, чем из всех европейских стран, вместе взятых. Согласно последнему выпуску списка Top500, в число мощнейших суперкомпьютеров мира входит 24 системы из Китая, 27 — из Франции, 24 — из Германии, 38 — из Великобритании и 282 — из США.

«Наша первоочередная задача — сохранить лидерство Соединенных Штатов в области высокопроизводительных вычислений», — подчеркнул Рик Стивенс, помощник директора по компьютерным, экологическим и биологическим наукам Аргоннской национальной лаборатории США.

Чтобы добиться этого, Америке необходимо построить экзафлопсную систему к 2020 году. Такая система, по убеждению Стивенса, обеспечила бы гигантские преимущества: она позволила бы науке проникнуть на недоступные из-за ограничений нынешних суперкомпьютеров территории, например с помощью такой системы можно было бы целиком смоделировать все процессы, происходящие внутри клеток человеческого тела.

Как указал Стивенс, в американской программе разработки экзафлопсного суперкомпьютера принимают участие около тысячи ученых. Между тем, по его сведениям, Европа и Китай наращивают инвестиции в развертывание высокопроизводительных систем: «Европа начала собственную программу по созданию экзафлопсного компьютера в противовес американской, европейцы ускоряют темпы разработки и могут обойти США, если мы не продолжим инвестиции с целью сохраненить лидерство».

Однако, как отметил Стивенс, методы построения экзафлопсной системы будет отличаться от способов создания суперкомпьютеров прошлого: если у современных петафлопсных систем около 200 тыс. процессорных ядер, то экзафлопсной может понадобиться от 100 млн до 1 млрд ядер.

Потребности в электроэнергии у такой системы будут колоссальными. Системе с быстродействием в 2 PFLOPS требуется мощность около 2 МВт, а чтобы энергетические потребности во много раз более мощного суперкомпьютера не вышли из-под контроля, необходимы кардинальные усовершенствования в области энергоэффективности.

По утверждению Стивенса, чтобы построить экзафлопсную систему, ученые работают в режиме параллельного проектирования, когда все компоненты суперкомпьютера, включая программное обеспечение, модели программирования, а также усовершенствования в оптике и памяти, разрабатываются синхронно с архитектурой аппаратного обеспечения.

Тем временем суперкомпьютерная гонка набирает обороты. Первое место в списке Top500 сейчас занимает суперкомпьютер Cray Jaguar мощностью 1,76 PFLOPS, установленный в Окриджской национальной лаборатории Министерства энергетики США, а второе — китайская система Nebulae, чье быстродействие составляет 1,27 PFLOPS.

Поделитесь материалом с коллегами и друзьями