Superdatoru rindas lielākoties nav mainītas, taču sēdēt ir stingri

Jaunākais pasaules ātrāko superdatoru saraksts neko daudz nemainīja, taču ikgadējā superdatoru šovā (SC14) bija daudz diskusiju par jaunajām sarakstā esošajām sistēmām, kā arī vairāki augstas veiktspējas skaitļošanas paziņojumi, piemēram, jauni Intel paātrinātāji un Nvidija.

Ķīnas Tianhe-2 superdators, kas izmanto Intel Xeon CPU un Xeon Phi paātrinātājus, palika pirmajā vietā Top500 sarakstā ar maksimālo veiktspēju 54, 9 petaflopi (kvadriljoni peldošā komata operāciju sekundē). Šogad faktiski deviņas labākās sistēmas bija identiskas jaunākajiem papildinājumiem 10.vietā - nenoteikta ASV valdības sistēmas mašīna, kas ir Cray CS-Storm, kuru darbina Intel Xeon E5-2660 v2 CPU un Nvidia K40 GPU, kas savienoti, izmantojot Infiniband.

Zemāk sarakstā bija 78 jaunas sistēmas, lai gan pat tas ir jauns rekords. Un kopumā šķiet, ka mēs redzam palēnināšanos 500 sistēmu kopējās jaudas pieauguma tempā.

Šo sistēmu klasifikācija ir balstīta uz LINPACK etalonu, lai gan šobrīd ir veikti vairāki centieni, lai radītu jaunus etalonus, kuru mērķis ir dažāda veida skaitļošana. Man šķita interesanti, ka uzrunā izstādē Top500 saraksta redaktors Horsts Saimons sacīja, ka, neskatoties uz mērķi līdz 2020. gadam sasniegt datoru ar lielu eksāmenu - 1 aizraušanās sekundē (aptuveni 1000 petaflopi), viņš uzskata, ka tas, visticamāk, aizvediet mūs līdz 2024. gada beigām. Daļēji tas notiek tāpēc, ka mums būs vajadzīgas vairāk enerģijas taupīšanas tehnikas - piemēram, silīcija fotonika un 3D integrācija un iesaiņošana -, lai samazinātu sistēmu nepieciešamā jauda nepārsniegtu 20 megavatus. Tās ir lielas sistēmas.

Neskatoties uz to, ka augšpusē nav lielu izmaiņu, mēs dzirdējām pāris jaunus paziņojumus, it īpaši no Intel un Nvidia, kuri varētu norādīt ceļu uz ātrākām mašīnām.

Nvidia, kura GPU un CUDA programmēšanas valoda patiešām uzsāka virzību uz paātrinātājiem un kopprocesoriem augstas veiktspējas skaitļošanā, bija visā šovā ar daudzām sistēmām. Pašlaik tas piedāvā K40 paātrinātāju un izstādē paziņoja nākamo versiju - Tesla K80, kas izmanto divējāda GPU pieeju, lai piedāvātu to, ko firma saka, ir gandrīz divas reizes augstāka veiktspēja un divkāršotu tā priekšgājēja atmiņas joslas platumu.

Nvidia saka, ka K80 piedāvā 4992 CUDA serdeņus un 24 megabaitus RAM, un tā maksimālā jauda ir 2, 91 teraflops uz plates. Interesanti, ka K80 ir pieejams tagad un ka daudzi sistēmu veidotāji jau piedāvā sistēmas ar dēli. Piemēram, Dell parādīja savus jaunos PowerEdge C4130 serverus, kas ļauj 1U serverī ievietot līdz četrām Nvidia akseleratora plāksnēm (vai Intel Xeon Phi paātrinātājiem), savukārt K80 versija piedāvā līdz 7, 2 teraflops katrā lodziņā. Tas ir tikai traks skaitļošanas jaudas daudzums bagāžniekā (lai arī tāds, kas patērētu daudz enerģijas un būtu nepieciešams daudz dzesēšanas).

Tikmēr Intel paziņoja, ka nākamajai tās Xeon Phi mikroshēmas versijai, kas pazīstama kā Knight's Landing, kurai pirmajām komerciālajām sistēmām vajadzētu sākt piegādāt nākamgad, tagad ir vairāk nekā 50 klientu, kas plāno izmantot daļas jauno procesora versiju (kur Xeon Phi darbojas kā sistēmas procesors) jaunos superdatoros. Daudzas citas sistēmas izmanto produkta kopētāja PCIe kartes versiju.

Starp Knights Landing klientiem ir Trinity superdators, kas ir Los Alamos un Sandia National Laboratories kopīgs darbs, un Cori superdators, paziņoja ASV Enerģētikas departamenta (DOE) Nacionālais enerģētikas pētījumu zinātniskās skaitļošanas (NERSC) centrs. Paredzēts, ka Knight's Landing piedāvās apmēram 3 teraflopus veiktspējas, un tajā tiks integrēta Intel uz silikona fotoniku balstītā Omni-Path Fabric tehnoloģija, kas, pēc kompānijas sacītā, piedāvātu 100 Gbps līnijas ātrumu un līdz pat 56 procentiem zemāku slēdža auduma latentumu nekā InfiniBand alternatīvas. (Ņemiet vērā, ka InfiniBand pakalpojumu sniedzēji tagad runā arī par jaunām versijām.)

Intel sacīja, ka turpmākie pasākumi, kas pazīstami kā Knight's Hill, tiks veidoti, izmantojot Intel 10nm procesu tehnoloģiju, un tiks izmantots nākamās paaudzes Omni-Path audums. Tas notiks pēc Knight's Landing, bet precīzs laiks netika atklāts.

Nevar palikt ārpus vienādojuma arī AMD, kas paziņoja un parādīja savu FirePro S9150 viena CPU karti, kura, pēc tās teiktā, var piedāvāt 2, 53 teraflopus veiktspējas. Šī sistēma, kas ieprogrammēta, izmantojot OpenCL, jau tiek piegādāta.

Faktiski jauns superdators ar nosaukumu L-CSC no GSI Helmholtz centra, kas balstās uz S9150 GPU un Intel Xeon 2690v2 10 kodolu CPU, papildināja Green500 saraksta jauno versiju, kurā superdatori uzskaitīti apstrādes jaudas uz vatus secībā. Tas iezīmēja pirmo reizi, kad sistēma spēja pārspēt 5 gigaflopus / vatu (miljardiem operāciju sekundē uz vatu). Piezīme šajā sarakstā, otrās vietas sistēma bija Suiren, kuru darbināja PEZY-SC daudzkodolu paātrinātāji un Xeon CPU; savukārt pārējie top 10 izmanto Nvidia Tesla GPU, parādot šādu sistēmu klāstu.

Ir arī citas, neparastākas iespējas. Mikrons parāda savu automātisko mikroshēmu, kas būtībā ir īpaša mērķa mikroshēma, kas paredzēta paraugu saskaņošanai, izmantošanai tādās lietās kā tīkla drošība un genomikas meklēšana. Tas tiek attīstīts par PCIe 3 plati ar 32 mikroshēmām, un sākotnēji nelielos apjomos to paredzēts palaist 2015. gada pirmajā ceturksnī. (Uzņēmums ir arī aiz sava hibrīda atmiņas kuba, kas paredzēts nākamās paaudzes atmiņai šādām sistēmām.) IBM ir TrueNorth procesors, kas, kā viņš cer, norāda uz vairāk smadzenēm līdzīgu skaitļošanu. NEC strādā pie sava SX-ACE vektora procesora nākamās paaudzes, kuru, pēc tās teiktā, ir vieglāk programmēt nekā GPU. Un, protams, ARM mēģina iekļūt arī serveru tirgū, jo Applied Micro X-Gene1 tiek izmantots kā procesors, kas savieno ar dažādām paātrinātāja kartēm.

Vairāki pārdevēji demonstrēja jaunas sistēmas. Papildus iepriekš minētajai Dell sistēmai Lenovo parādīja ar ūdeni atdzesētu divprocesoru sistēmu, kas balstījās uz pielāgotu Intel Xeon E5-2798A procesoru (ar 16 kodoliem, kas darbojas līdz 3, 2 GHz), kurš, pēc tā teiktā, nodrošina 1, 083 teraflopus. Un tas teica, ka nākamā gada Knights Landing Xeon Phi procesors ļaus "peta-cube" sistēmai, kas nodrošina vairāk nekā vienu petaflop tikai divos standarta 42U plauktos.

Vienas pieturas serveri parādīja augsta blīvuma skaitļošanas paātrinātāju, kas izmanto PCIe Gen3, lai atbalstītu līdz pat 16 augstas klases paātrinātāju dēļiem no viena vai vairākiem serveriem, un uzņēmums apgalvo, ka tas nodrošina līdz 89, 6 teraflopiem, izmantojot Tesla K80 dēļus. Tas var darboties ar IBM Power8 procesoru. Huawei demonstrēja sava X6800 datu centra servera un FusionServer 9000 lāpstiņu servera ar šķidrumu atdzesētu versiju pieejamību ASV.

Sistēmu sasaistei Obsidian Technologies uzsāka savu InfiniCortex iniciatīvu, kas paredzēta 100 gigabitu InfiniBand savienojuma izveidošanai lielos attālumos. Uzņēmums paziņoja par atbalstu no Singapūras Zinātnes, tehnoloģijas un pētniecības aģentūras (A * STAR). Un Mellanoks parādīja 100 Gigabit Infiniband, kas strādāja vairāk nekā 100 metrus caur šķiedru un 8 metrus caur varu.

Lai izveidotu lielākos superdatorus, organizācijas parasti vēršas pie uzņēmumiem, piemēram, IBM un Cray, lai saliktu sistēmas, kaut arī to izveidei bieži nepieciešami gadi. Kreja lielākais šāda veida paziņojums izstādē bija 80 miljonu dolāru sistēma, kas pazīstama kā Šaheen II Saūda Arābijas Karaļa Abdullahas Zinātnes un tehnoloģijas universitātē, par Cray XC40, ieskaitot Urika-GD grafikas analītikas ierīci.

Un, protams, tieši pirms seansa DOE piešķīra IBM (un komponentu pārdevējiem Nvidia un Mellanox) milzīgu līgumu par diviem lielākajiem superdatoriem valstī, katram ar vairāk nekā 100 petaflops.

Redaktora piezīme: Šī ziņa tika atjaunināta 26. novembrī. Tianhe-2 maksimālais sniegums ir 54, 9 petaflops, nevis teraflops.