Суперкомпьютерщики встретились в Челябинске
Конференция
В Челябинске прошла седьмая международная научная конференция «Параллельные вычислительные технологии» – традиционная рабочая встреча не очень широкого круга специалистов, занимающихся в России и странах СНГ созданием суперкомпьютерных центров и развитием параллельных вычислений.
В работе конференции принял участие ведущий американский и мировой эксперт по суперкомпьютерным вычислениям, профессор компьютерных наук из Университета штата Теннеси (США) Джек Донгарра (Jack Dongarra), который инициировал систему ранжирования мировых суперкомпьютеров (Top500) и в течение двух десятилетий остается ее главным идеологом.
Показав графики роста производительности суперкомпьютеров за 20 лет существования рейтинга, Джек Донгарра сопоставил их с ростом мощности своего лэптопа. Оказалось, что в 2001 году его устройство имело производительность, которая в 1993 году позволила бы ему войти в Top500 суперкомпьютеров мира, а сегодняшняя производительность лэптопа могла бы в 2000 году сделать его лидером этого списка. Технологии развиваются так стремительно, что пользовательские ПК всего лишь на шесть-восемь лет отстают от суперкомпьютеров, входящих в мировой рейтинг.
Рост производительности суперкомпьютеров в течение последних 20 лет был практически линейным, и если эта тенденция сохранится, то уже в 2019 году будет преодолена планка в 1 экзафлоп/с. В то же время есть целый ряд факторов, которые могут затормозить этот процесс. Прежде всего это высокое энергопотребление суперкомпьютеров и, соответственно, высокие расходы на их энергоснабжение. При нынешней удельной производительности на мегаватт потребляемой энергии экзафлопный суперкомпьютер в 2018 году будет потреблять более 100 МВт. Поэтому одна из целей, которую ставит департамент энергетики США, – создать к 2020-2022 году экзафлопную машину, потребляющую менее 20 МВт. Для этого производительность в расчете на потребленный ватт электроэнергии должна быть увеличена по сравнению с сегодняшней в 25 раз. Джек Донгарра приходит к выводу, что для достижения такого уровня необходимы новые подходы и новые технологии.
Россия представлена в последнем рейтинге Top500 (ноябрь 2012) всего восьмью суперкомпьютерами. Более половины (251) - находятся в США, 72 – в Китае, 31 – в Японии, 24 – в Великобритании, 21 – во Франции и 20 – в Германии. Однако у нашей страны есть достижения в этой области, порой опережающие мировые, в частности разработки группы компаний РСК. Одна из них – суперкомпьютер «РСК Торнадо ЮУрГУ», установленный в Южно-Уральском государственном университете, – занимает 170-е место в мировом Top500 и 4-е место в российском рейтинге Top50, а также 40-е место в мировом рейтинге энергоэффективности суперкомпьютеров Green500. Эта система, в которой используется новая архитектура «РСК Торнадо» с прямым жидкостным охлаждением стандартных серверных плат с процессорами Intel Xeon E5 и новыми сопроцессорами Intel Xeon Phi, демонстрирует рекордные энергоэффективность (PUE = 1,06) и вычислительную плотность (282 Тфлопс/м2), легко масштабируется до петафлопсного уровня и позволяет экономить до 60% обычных расходов на эксплуатацию суперкомпьютера. «РСК Торнадо ЮУрГУ» является крупнейшим в Европе университетским кластером с сопроцессорами Intel Xeon Phi.
Надо отметить, что в российский список Top50 входит пять суперкомпьютеров, построенных группой компаний РСК, причем четыре из них – в первой десятке рейтинга. В последних разработках, включая «РСК Торнадо ЮУрГУ», компания использует самые высокопроизводительные серверные процессоры Intel Xeon E5-2690 с сопроцессорами Intel Xeon Phi. Помимо высокой производительности, преимущество последних перед обычно используемыми для распараллеливания вычислений графическими акселераторами состоит прежде всего в том, что для программирования суперкомпьютера можно применять привычные языки C, C++ и Fortran (с некоторыми дополнениями). Из семи существующих в мире суперкомпьютеров на базе сопроцессоров Intel Xeon Phi, вошедших в рейтинг Top500, два построены в России группой компаний РСК.
Опубликовано 16.04.2013