Den snabbaste datorn i världen. Moderna superdatorer

Människor flyger inte på Mars, cancer har ännu inte botats, blev inte av med oljeberoende. Och ändå finns det områden där mänskligheten har nått otroliga framsteg under de senaste decennierna. Computational Power of Computers - bara en av dem.

Två gånger om året publicerar experter från National Laurerens laboratorium i Berkeley och University of Tennessee Top-500, som erbjuder en lista över världens mest produktiva superdatorer.

Lite springande framåt, vi föreslår att du försöker smaka på dessa nummer i förväg: Föreställningen av representanter för de första tio toppen mäts med tiotals quadrillion-flops. För jämförelse: Eniac, den första datorn i historien, besatt med en kapacitet på 500 flops; Nu genomsnittet personlig dator Den har makt i hundratals gigaflops (miljarder flops), iPhone 6 har en kapacitet på cirka 172 gigaflops, och PS4-spelkonsolen är 1,84 Teraflops (Trillion Flops).

Beväpnad med den senaste 500-talet från november 2014 beslutade det nakna vetenskapens redaktionella kontor att de 10 mest kraftfulla superdatorerna i världen representerar från sig själva och att lösa vilka uppgifter det kräver en sådan grandiose databehandling.

10. Cray CS-Storm

• Plats: USA
• Produktivitet: 3.57 Petaflops
• Teoretisk maximal prestanda: 6.13 Petaflops
• Kraft: 1,4 MW

Liksom nästan alla moderna superdatorer, inklusive var och en av de som presenteras i den här artikeln, består CS-Storm av en mängd olika processorer förenade i en enda beräkningsnätverk Enligt principen om massparallell arkitektur. I verkligheten är detta system ett flertal ställningar ("skåp") med elektronik (noder som består av flera kärnprocessorer) som bildar hela korridorerna.

Cray CS-Storm är en hel serie superdatorkluster, men en av dem står fortfarande ut mot resten av resten. I synnerhet är det en mystisk CS-Storm, som använder den amerikanska regeringen för okända ändamål och på ett okänt ställe.

Det är bara känt att amerikanska tjänstemän köpte extremt effektiva ur energiförbrukningen (2386 megaflops per 1 watt) CS-Storm med ett totalt antal kärnor på nästan 79 tusen från det amerikanska företaget Cray.

På tillverkarens hemsida sägs det emellertid att CS-Storm-kluster är lämpliga för högpresterande databehandling inom cybersäkerhet, geospatial intelligens, bildigenkänning, seismisk databehandling, rendering och maskininlärning. Någonstans i denna serie har förmodligen tillämpningen av regeringen CS-Storm avgjort.

Cray CS-Storm

9. Vulkan - blå gen / q

• Plats: USA
• Produktivitet: 4.29 Petaflops
• Teoretisk maximal prestanda: 5.03 Petaflops
• Kraft: 1,9 MW

"Volcano" utvecklades av det amerikanska företaget IBM, hänvisar till den blå genfamiljen och ligger i Livemore National Laboratory som heter E. Lawrence. Superdatorn som tillhör US Department of Energy består av 24 ställen. Funktionskluster började 2013.

I motsats till den redan nämnda CS-stormen är omfattningen av "vulkanen" välkänd - det här är olika forskning, inklusive inom energi, såsom modellering av naturfenomen och analyserar en stor mängd data.

Olika vetenskapliga grupper och företag kan komma åt superdatorn på den ansökan som måste skickas till innovationscentrumet inom högpresterande databehandling (HPC Innovation Center), baserat i samma Livemore National Laboratory.

Supercomputer vulcan.

8. Juqueen - blå gen / q

• Plats: Tyskland
• Produktivitet: 5 Petaflops
• Teoretisk maximal prestanda: 5,87 Petaflops
• Kraft: 2,3 MW

Från det ögonblick som lanseringen under 2012 är JuQueen den andra kraftsuperdatorn i Europa och den första i Tyskland. Liksom "vulkan", utvecklades detta superdatorkluster av IBM som en del av det blå genprojektet och samma generation av Q.

Det finns en superdator i ett av de största forskningscentra i Europa i Julika. Används respektive - för högpresterande databehandling i olika vetenskapliga forskningar.

Supercomputer juqueen

7. Stampede - PowerEdge C8220

• Plats: USA
• Prestanda: 5.16 Petaflops
• Teoretisk maximal prestanda: 8.52 Petaflops
• Kraft: 4,5 MW

Stampede i Texas är den enda i topp tio topp 500 kluster, som utvecklades av det amerikanska företaget Dell. Superdatorn består av 160 ställen.

Denna superdator är den mest kraftfulla bland de som används exklusivt för forskningsändamål. Tillgång till Stampedes kapacitet är öppen för vetenskapliga grupper. Ett kluster används i det bredaste spektrumet av vetenskapliga områden - från den exakta bildbehandlingen av den mänskliga hjärnan och förutsägelsen av jordbävningar innan man identifierar mönster i musik och språkstrukturer.

Supercomputer stampede

6. Piz Daint - Cray XC30

• Plats: Schweiz
• Prestanda: 6.27 Petaflops
• Teoretisk maximal prestanda: 7.78 Petaflops
• Kraft: 2,3 MW

Det schweiziska National Supercomputer Center (CSC) har den mest kraftfulla superdatorn i Europa. Piz Daint, som heter After The Alpine Mountain, utvecklades av Cray och tillhör XC30-familjen, som är den mest produktiva.

Piz Daint används för olika forskningsändamål, såsom datasimulering inom området med hög energi fysik.

Supercomputer Piz Daint.

5. Mira - blå gen / q

• Plats: USA
• Prestanda: 8,56 Petaflops
• Teoretisk maximal prestanda: 10.06 Petaflops
• Kraft: 3,9 MW

Superdatorn "World" utvecklades av IBM som en del av Blue Gene-projektet 2012. Separationen av högpresterande databehandling av det argoniska nationella laboratoriet där klustret är beläget, skapades med hjälp av offentlig finansiering. Det antas att tillväxten av intresse för superdatorns teknik från Washington i slutet av 2000-talet och början av 2010 beror på rivalitet i detta område med Kina.

Beläget på 48 Mira-ställen används för vetenskapliga ändamål. Till exempel används superdatorn för klimat och seismisk modellering, vilket gör det möjligt att erhålla mer exakta data om jordbävningsförutsägelse och klimatförändringar.

Supercomputer Mira.

4. K-dator

• Plats: Japan
• Prestanda: 10,51 Petaflops
• Teoretisk maximal prestanda: 11.28 Petaflops
• Kraft: 12,6 MW

Utvecklat av Fujitsu och beläget vid Institutet för fysikalisk-kemisk forskning i Kobe, är K-dator den enda japanska superdatorn som finns i topp tio topp-500.

Vid en tidpunkt (juni 2011) tog detta kluster den första positionen i rankningen, ett år blir den mest produktiva datorn i världen. Och i november 2011 blev K-dator den första i historien, som kunde nå kraften över 10 Petaflops.

Superdatorn används i ett antal forskningsuppgifter. Till exempel för att förutsäga naturkatastrofer (som är relevant för Japan på grund av den ökade seismiska aktiviteten i regionen och landets höga sårbarhet när det gäller en tsunami) och datorsimulering inom medicinområdet.

Superdator K.

3. Sequoia - blå gen / q

• Plats: USA
• Prestanda: 17,17 Petaflops
• Teoretisk maximal prestanda: 20,13 Petaflops
• Kraft: 7,8 MW

Den mest kraftfulla av de fyra superdatorerna i den blå genen / Q-familjen, som kom till de tio bästa rankningarna, ligger i USA i Livemore National Laboratory. IBM utvecklade Sequoia för National Nuclear Security Administration (NNSA), som var skyldig att vara en högpresterande dator för ett ganska specifikt målmodellerande kärnkraftsexplosioner.

Det är värt att nämna att äkta nukleära tester är förbjudna sedan 1963, och datorsimulering är ett av de mest acceptabla alternativen för fortsatt forskning på detta område.

Men superdatorns kraft användes för att lösa andra, mycket mer ädla uppgifter. Till exempel kunde klustret sätta rekordposter i kosmologisk modellering, liksom när man skapade en elektrofysiologisk modell av det mänskliga hjärtat.

Supercomputer sequoia

2. Titan - Cray XK7

• Plats: USA
• Produktivitet: 17,59 Petaflops
• Teoretisk maximal prestanda: 27,11 Petaflops
• Kraft: 8,2 MW

Det mest produktiva från någonsin skapat i västra superdatorerna, liksom det mest kraftfulla datorklustret under Krayens märke, ligger i USA vid Oak Ridge National Laboratory. Trots det faktum att superdatorn till avyttringen av det amerikanska energiministeriet är officiellt tillgängligt för någon vetenskaplig forskning, i oktober 2012, när Titan lanserades, översteg antalet ansökningar några gränser.

På grund av detta sammankallades en särskild kommission i Ocridge Laboratory, vilken av de 50 applikationerna endast valde de 6 mest "avancerade" projekten. Bland dem, till exempel, modellerar beteendet hos neutroner i hjärtat av en kärnreaktor, samt förutspår globala klimatförändringar under de närmaste 1-5 åren.

Trots sin beräkningskraft och imponerande dimensioner (404 kvadratmeter) varade Titan lång på en piedestal. Redan sex månader efter TRIOMPA i november 2012, prydnad av amerikaner på högpresterande datorer plötsligt drev avgasen från öst, oöverträffat de tidigare rankade ledarna.

Supercomputer Titan.

1. Tianhe-2 / Milky Way-2

• Plats: Kina
• Prestanda: 33.86 Petaflops
• Teoretisk maximal prestanda: 54.9 Petaflops
• Kraft: 17,6 MW

Sedan dess första lansering av Tianhe-2, eller "Milky-2", är det cirka två år redan den 500-ledaren. Detta monster är nästan två gånger i prestanda nr 2 i rankningen - Titan superdatorn.

Utvecklat av försvarsvetenskapliga och tekniska universitetet i Folkrepubliken Kinas folks befrielsearmé, består Tianhe-2 av 16 tusen noder med ett totalt antal kärnor på 3,12 miljoner. Bagge Allt detta är en kolossal design som upptar 720 kvadratmeter är 1,4 petabyte, och lagringsenheten är 12.4 petabyte.

"Milky Wall-2" byggdes på den kinesiska regeringens initiativ, så det finns inget överraskande att dess oöverträffade makt tjänar, tydligen, statens behov. Det uppgav officiellt att superdatorn är engagerad i olika modellering, analys stort antal data, samt att ge Kinas statliga säkerhet.

Med tanke på de sekretess som är inneboende i militära projekt av Kina, är det bara att gissa vilken ansökan från tid till annan får "Milky Way-2" i händerna på den kinesiska armén.

Superdator Tianhe-2

Tidsläsning:7 min.

Hittills har mänskligheten aldrig uppnått Mars-värmekopparna, inte uppfyllde Ungdoms Elixir, kan bilarna inte vara överväldigade över marken, men det finns flera områden där vi alla lyckades. Skapa kraftfulla superdatorer - bara en sådan sfär. För att uppskatta datorns kraft måste du bestämma vilken nyckelparameter som är ansvarig för denna egenskap. Denna parameter är flops - värdet som visar hur många operationer som kan utföra en dator på en sekund. Det är, på grundval av denna storlek, är vår tidning ett stort betyg och sätter de mest kraftfulla datorerna i världen för 2017.

SUPERCOMPATER POWER - 8.1 PFLPL / s

Den här datorn lagrar data som är ansvarig för säkerheten i den amerikanska militärstrukturen, det är också ansvarig för tillståndet för tillgången till kärntekniken, om det behövs. För två år sedan var den här bilen en av de mest kraftfulla och dyra i världen, men idag har Trinity fördrivna nyare enheter. Det system som den här superdatorn arbetar - Cray XC40, tack vare det, enheten och kan "fråga" ett sådant antal operationer per sekund.

Mira.

SUPERCOMPATER POWER - 8,6 PFLCH / s

Kray har släppt en annan superdator - Mira. US Department of Energy beställde frisläppandet av den här maskinen för att samordna sitt arbete. Sfären där Mira arbetar - industrin och utvecklingen av forskningsmöjligheter. På en sekund kan den här superdatorn beräkna 8,6 Petaflops.

Supercomputer Power - 10,5 PFLPL / sek

Namnet på den här enheten beskriver omedelbart kraften, det japanska ordet "kei" (k) betyder tio quadrillion. Denna siffra beskriver nästan exakt sin produktiva kraft - 10,5 Petaflops. "Fishka" av denna superdator är dess kylsystem. En vattenkylning används, vilket minskar konsumtionen av energibesparingar och minskar layouthastighetsindikatorerna.

Supercomputer Power - 13,6 PFLPL / sek

Fujitsu - Företaget från den stigande solens land, slutade inte på jobbet och frigöra superdatork-datorn, de började omedelbart nytt projekt. Detta projekt var Oakforest-Pacs superdatorn, som tillhör de nya generationsmaskinerna (Generation Knights Landing). Det beställdes av Tokyo och Tsukubi universitet. Enligt den ursprungliga planen var minne av anordningen att vara 900 TB, och prestandan av Oakforest-PACs skulle vara 25 quadreloner av operationer per sekund. Men med brist på finansiering förbättrades många aspekter, därför var superdatorns kraft 13,6 Petaflops per sekund.

CORI.

SUPERCOMPATER POWER - 14 PFLCH / s

Förra året var Cori på den sjätte linjen i listan över de mest kraftfulla superdatorn i världen, men med en galen teknik för utveckling av teknik gav han sig till en position. Denna superdator ligger i USA, i det nationella laboratoriet som heter Lawrence och Berkeley. Forskare från Schweiz, med hjälp av CORI, kunde utveckla en 45-kubikkvantera dator. Produktionskapaciteten hos denna superdator är 14 Petaflops per sekund.

SUPERCOMPATER POWER - 17,2 PFLPL / s

Forskare från hela världen lång tid konvergerades som Sequoia är den snabbaste superdatorn på planeten. Och det här är inte bara, eftersom det kan producera aritmetiska beräkningar, för vilka personer i det belopp på 6,7 miljarder skulle ta 320 år, på en sekund. Verkligen är bilens dimensioner slående - det tar mer än 390 kvadratmeter och dess sammansättning innefattar 96 ställen. Sexton tusen biljoner operationer eller andra ord 17.2 Petaflops - produktionskapaciteten hos denna superdator.

Titan.

Supercomputer Power - 17,6 PFLPL / sek

Dessutom är denna superdator en av de snabbaste på planeten, det är också mycket energieffektivt. Energieffektivitetsindikatorn är 2142,77 megaflops per watt energi som krävs för konsumtion. Anledningen till en sådan låg strömförbrukning är NVIDIA Accelerator, som ger upp till 90% av den effekt som krävs för beräkning. Dessutom reducerade NVIDIA Accelerator avsevärt det område som den här superdatorn upptog, nu behöver han bara 404 kvadratmeter.

SUPERCOMPATER POWER - 19,6 PFLPL / sek

Den första lanseringen av denna apparat ägde rum 2013, i Schweiz, i staden Lugano. Nu är geolokationen av denna superdatorer det schweiziska nationella centrumet för superdatorer. Piz Daint är en kombination av alla bättre egenskaper Ovanstående maskiner har den en mycket hög energieffektivitetsindikator och det är mycket snabbt i beräkningar. Endast en egenskap lämnar mycket att önska - dimensionerna för denna superdator, det tar 28 stora rack. Piz Daint kan arbeta med en datakraft på 19,6 Petaflops per sekund.

SuperComputer Power - 33,9 PFLPL / sek

Denna apparat har ett romantiskt tianhe namn, som från kinesiska, översatt, betyder "mjölkväg". Tianhe-2 var den snabbaste datorn i listan med 500 snabbaste och kraftfulla superdatorer. Det kan beräkna 2507 aritmetiska operationer, som översatt till Petaflops kommer att vara 33,9 pflplops. Specialisering där den här datorn används är konstruktion, beräknar den operationer som är relaterade till byggnad och packning. Från den första lanseringen år 2013, förlorar den här datorn inte sin position i listorna, vilket visar att detta är en av bästa bilar i världen.

SUPERCOMPATER POWER - 93 PFLPL / sek

Sunway Taihulight är den snabbaste superdatorn i världen, förutom den stora beräkningshastigheten, är det också känt för sina enorma dimensioner - det täcker ett område på mer än 1000 kvadratmeter. internationell konferans 2016, som hölls i Tyskland, erkände denna superdator i världen i världen och han har fortfarande inte en seriös konkurrent i detta avseende. Dess hastighet är tre gånger högre än Tianhe-2-indikatorerna, den superdator som ligger närmast honom i detta avseende!

Tekniska framsteg står inte stilla, det utvecklas med rymdfart, påverkar många aspekter av det mänskliga livet, har många både positiva och negativa parter. För en person har den mest prisvärda tekniken blivit mest olika typer: Datorer, robotar och apparater. Men det främsta målet med någon utrustning är att förenkla en persons liv, tekniken ska inte bli meningslös underhållning, som bara spenderar din tid.

Den första Atlas superdatorn uppträdde i början av 1960-talet och installerades i University of Manchester. Det var flera gånger mindre kraftfullt än moderna hemdatorer. I vår granskning samlas "Dozen" den mest kraftfulla i superdatorens historia. TRUE, i samband med tekniken som snabbt utvecklas på detta område, är dessa kraftfulla bilar irriterad i 5 år.

Utförandet av moderna superdatorer mäts i Petaflops - en måttenhet som visar hur många flytande punktoperationer per sekund utför en dator. Idag kommer vi att prata om de tio dyraste moderna superdatorn.

1. IBM RoadRunner (USA)

$ 130 miljoner
Roadrunner byggdes av IBM 2008 för National Laboratory i Los Alamos (New Mexico, USA). Han blev den första datorn i världen vars genomsnittliga arbetsprestanda översteg 1 Petaflops. Samtidigt var han utformad för maximal produktivitet I 1,7 Petaflops. Enligt SuperMicro Green500-listan var RoadRunner 2008 den fjärde energieffektiviteten superdatorn i världen. Roadrunner skrevs av den 31 mars 2013, varefter den ersattes av en mindre och mer energieffektiv superdator som heter Cielo.

2. Vulcan bluegene / q (USA)

$ 100 miljoner
Vulcan är en superdator som består av 24 separata block, som skapades av IBM för energiministeriet och är installerat i Louurens Luurermor, Kalifornien. Den har topp prestanda i 5 poveflops och är för närvarande nionde hastighet superdator i världen. Vulcan ingick i 2013 och används nu av Livemore National Laboratory for Research inom biologi, plasmafysik, klimatnamn, molekylsystem etc.

3. SuperMUC (Tyskland)

$ 111 miljoner
SuperMUC är för närvarande den 14: e hastighets superdatorn i världen. År 2013 var han 10: e, men teknikutvecklingen står inte stilla. Ändå är han i det här ögonblicket Det är den andra hastighets superdatorn i Tyskland. SuperMUC hanteras av Leibnitsky Supercomputer Center vid den bayerska vetenskapsakademin bredvid München.

Systemet skapades av IBM, det fungerar på Linux-skalet, innehåller mer än 19 000 Intel och Westmere-EG-processorer, och har också högsta prestanda drygt 3 Petaflops. SuperMUC används av europeiska forskare inom medicin, astrofysik, kvantkromodynamik, beräkningshydrodynamik, datorkemi, analys av genom- och jordbävningsmodellering.

4. Trinity (USA)

$ 174 miljoner
Det skulle vara möjligt att förvänta sig att en liknande superdator (med tanke på vad det är byggt för) borde vara vansinnigt dyrt, men tack vare utvecklingen av tekniker har treenighetspriset blivit möjligt. Den amerikanska regeringen kommer att använda Trinity för att behålla effektiviteten och säkerheten i America's Nuclear Arsenal.

Trinity, som för närvarande byggs, kommer att vara ett gemensamt projekt av Sandi National Laboratory och Los Alamos National Laboratory som en del av programmet för prognosmodellering och beräkningsbehandling av den nationella kärnsäkerhetsadministrationen.

5. Sequoia bluegene / q (USA)

$ 250 miljoner
Sequoia Supercomputer Class Bluegene / Q utvecklades av IBM för National Nuclear Security Administration, inom ramen för programmet Modeling och Data Computing Program. Det beställdes i juni 2012 i Livemorm National Laboratory och blev den snabbaste superdatorn i världen vid den tiden. Nu rankar den tredje i världen när det gäller hastighet (teoretisk topp av prestanda av Sequoia - 20 poveflops eller 20 biljoner databehandling per sekund).

En stabil dator fungerar vid 10 podaflops. Sequoia används för att stödja olika vetenskapliga tillämpningar, studera astronomi, energi, humant genom, klimatförändringar och kärnvapen.

6. ASC lila och bluegene / l (USA)

$ 290 miljoner
Dessa två superdatorer arbetade tillsammans. De byggdes av IBM och installerades 2005 i Livemore National Laboratory. Från den operation de föddes 2010. Vid skapandet av ASC-lila tog det 66: e plats i hastigheten i den totala 500 superdatorlistan, och Bluegene / L var den tidigare generationen av BlueGene / Q-modellen.

Asci Purple byggdes för den femte etappen av prognosmodellering och databehandling av den amerikanska avdelningen för energi, liksom den nationella nukleära säkerhetsverket. Dess syfte var att simulera och ersätta de verkliga testen av massförstörelsevapen. Bluegene / L brukade förutsäga globala klimatförändringar.

7. Sierra och toppmötet (USA)

$ 325 miljoner
NVIDIA och IBM kommer snart att hjälpa Amerika att återvända ledande befattningar inom området superhastighets supercomputer-teknik, vetenskaplig forskning, liksom ekonomisk och nationell säkerhet. Båda datorerna kommer att slutföras 2017.

För närvarande är den snabbaste superdatorn i världen kinesisk Tianhe-2, som kan nå kraft i 55 poveflops, vilket är dubbelt så mycket som enheten på andra plats i listan. Sierra kommer att producera mer än 100 poveflops, medan toppmötet kommer att kunna utveckla 300 Petaflops.

Sierra, som kommer att installeras i Livemore National Laboratory, kommer att säkerställa säkerheten och effektiviteten av landets kärnprogram. Summit kommer att ersätta den föråldrade Titan superdatorn på Oak Ridge National Laboratory och kommer att vara avsedda att testa och stödja vetenskapliga tillämpningar runt om i världen.

8. Tianhe-2 (Kina)

$ 390 miljoner
Kinesiska Tianhe-2 (som översätter som "Milky Way-2") är den snabbaste superdatorn i världen. Den dator som utvecklats av teamet 1300 forskare och ingenjörer ligger i National Supercomputer Center i Guangzhou. Det byggdes av det kinesiska försvarsvetenskapliga och tekniska universitetet i Kinas folks befrielsearmé. Tianhe-2 kan utföra 33.860 trillionsberäkning per sekund. Till exempel är en timme av superdatorberäkningarna motsvarande 1000 års arbete 1,3 miljarder människor. En maskin för modellering och analys av statliga säkerhetssystem används.

9. Jordsimulator (Japan)

$ 500 miljoner
"Earth Simulator" utvecklades av den japanska regeringen 1997. Kostnaden för projektet är 60 miljarder yen eller cirka 500 miljoner dollar. Jordsimulatorn slutfördes 2002 för Aerospace Research Agency of Japan, det japanska forskningsinstitutet för atomergi och det japanska centrumet för marina och markstudier och teknik.

ES var den snabbaste superdatorn i världen från 2002 till 2004, och det tjänar också till att arbeta med globala klimatmodeller för att bedöma konsekvenserna av global uppvärmning och utvärdera problemen med geofysik av jordskorpan.

10. Fujitsu K (Japan)

$ 1,2 miljarder
Världens dyraste superdator är bara en fjärde i världen i världen (11 Petaflops). År 2011 var han den snabbaste superdatorn i världen. Fujitsu K, som ligger vid Institute of Advanced Computing Technologies Riken, är cirka 60 gånger snabbare än jordsimulatorn. Det tar cirka 10 miljoner dollar per år och använder en superdator 9,89 MW (hur många elanvändningar 10 000 hus eller en miljon persondatorer).

Det är värt att notera att moderna forskare gick så långt att de redan har dykt upp.

Tidigare kommer den första platsen Supercomputer K-dator att röra sig i tredje plats. Dess prestanda är 11,28 pFLPL (se figur 1). Minns att flytpunktsövningen per sekund, flops är en måttenhet av datorer, som visar hur många flytande punktoperationer per sekund kan utföra detta beräkningssystem.

K-dator är den gemensamma utvecklingen av Institute of Physico-Chemical Research Rikagaka Kenkyo (Riken) och Fujitsu. Det skapades som en del av det högpresterande datorinfrastrukturinitiativet (högpresterande datorberäkningsinfrastruktur), ledd av det japanska utbildningsdepartementet, kultur, sport, vetenskap och teknik (MEXT). Superdatorn är installerad på territoriet av Institute of Advanced Computing Sciences i den japanska staden Kobe.

Superdatorn är baserad på en distribuerad minnesarkitektur. Systemet består av mer än 80 000 beräkningsnoder och placeras i 864-ställen, var och en rymmer 96 beräkningsnoder och 6 I / O-noder. Noder som innehåller en processor och 16 GB RAM är anslutna till varandra i enlighet med den sexdimensionella slingan / torus-topologin. Totalt använder systemet 88 128 åttaåriga SPARC64 VIIIFX-processorer (705 024 kärnor) som produceras av Fujitsu med 45 NM-teknik.

Denna övergripande superdator ger en hög prestanda och stöd för ett brett utbud av applikationer. Systemet används för att genomföra forskning inom klimatområdet, förhindra naturkatastrofer och medicin.

Ett unikt vattenkylsystem minskar sannolikheten för att utrustningsfel och minska den totala energiförbrukningen. Energibesparingar uppnås genom användning av högeffektiv utrustning, värme och elkraftvärme och array solbatterier. Dessutom reducerar återanvändningsmekanismen hos avloppsvattnet från kylaren den negativa inverkan på miljön.

Den byggnader där K-datorn är belägen är seismiskt resistent och kan klara jordbävningen av magnitud 6 eller fler punkter längs den japanska skalan (0-7). För effektivare placering av ställen med utrustning och kablar befrias den tredje våningen på 50 × 60 m helt från bärkolumnerna. Modern teknik Konstruktionen har tillåtit en tillåten belastningsnivå (upp till 1 t / m 2) för att installera ställen vars vikt kan nå 1,5 ton.

Supercomputer sequoia

Sequoia superdator installerad i Livemore National Laboratory. Lawrence, har en prestation på 16,32 PFLPLOPS och tar den andra raden av betyget (se figur 2).

Denna petaflop superdator, utvecklad av IBM baserat på blå gen / q, skapades för National Nuclear Security Administration (NNSA) som en del av det avancerade simulerings- och databehandlingsprogrammet (högteknologiska modellerings- och datorberäkningar).

Systemet består av 96 ställen och 98,304 beräkningsnoder (1024 noder per rack). Varje nod innefattar en 16-kärnkraftpraftpc A2-processor och 16 GB DDR3 RAM. I allmänhet används 1 572 864 processorkärnor och 1,6 pbit i minnet. Noder är anslutna i enlighet med den femdimensionella Torus-topologin. Det aktuella området är 280 m2. Allmän strömförbrukning är 7,9 MW.

På superdatorns sequoia för första gången i världen genomfördes vetenskapliga beräkningar för vilka beräkningskraften krävdes mer än 10 pfshpls. Således krävde HACC-kosmologiska modelleringssystemet ca 14 PFShls vid start i läge 3,6 biljoner partiklar, och under lanseringen av kardiodprojektkoden för att modellera elektrofysiologin i det mänskliga hjärtat nådde prestanda nästan 12 pfshpls.

Supercomputer Titan.

Den mest snabba superdatorn erkändes av Titan Supercomputer, etablerad i USA: s National Lab (Ornl) i USA. I testprov av LINPACK var dess prestanda 17,59 PLPL.

Titan implementerar en CPU-GPU-hybridarkitektur (se figur 3). Systemet består av 18 688 knop, som var och en är utrustad med en 16-kärnkraft aMD-processor Opteron och NVIDIA TESLA K20X Graphics Accelerator. Totalt används 560 640 processorer. Titan är en uppdatering som tidigare drivits i ORNL SuperComputer Jaguar och upptar samma serverskåp (med en total yta på 404 m 2).

Förmåga att använda redan befintliga system Näring och kylning gjorde det möjligt att spara cirka 20 miljoner dollar under konstruktionen. Strömförbrukningen hos superdatorn är 8,2 MW, vilket är 1,2 MW mer än JAGUAR-indikatorer, medan dess prestanda när de utför flytande punktoperationer över nästan 10 gånger.

Titan kommer först att användas för att bedriva forskning inom vetenskapsområdet om material och kärnkraft, liksom studier som rör förbättring av effektiviteten hos förbränningsmotorerna. Dessutom, med hjälp, klimatförändringsmodellering och analys av potentiella strategier för att eliminera de negativa konsekvenserna som är förknippade med dem, kommer att utföras.

Den mest "gröna" superdatorn

Förutom TOP500-värdet, som syftar till att identifiera det mest högpresterande systemet, finns det en Green500-betyg, där de mest "gröna" superdatorn är markerade. Här antas grunden för energieffektivitet (IMFLFC / W). Just nu ( sista upplagan Betyg - november 2012) Green500-ledaren är Beacon superdatorn (253rd i Top500). Indikatorn för dess energieffektivitet är 2499 MFLFS / W.

Beacon arbetar på grundval av coprocessorer Intel Xeon. PHI 5110P och Intel Xeon E5-2670-processorer, så topp prestanda kan nå 112 200 gfshs med en total strömförbrukning på 44,9 kW. Xeon Phi 5110P coprocessorer ger hög prestanda vid låg strömförbrukning. Varje coprocessor har en kapacitet på 1 tflops (när du utför dubbel noggrannhet) och stöder upp till 8 GB GDDR5-klassminne med genomströmning 320 GB / s.

Det passiva Xeon PHI 5110P-kylsystemet är utformat för TDP 225 W, vilket är den perfekta indikatorn för servrar med hög densitet.

Supercomputer Eurora

I februari 2013 rapporterades dock att Eurora Supercomputer, som ligger i staden Bologna (Italien), överträffat Beacon (3150 Mfhhlops / Watt mot 2499 IMFLFS / W).

Eurora byggd av Eurotech och består av 64 knop, var och en inkluderar två intel-processor Xeon E5-2687W, två NVIDIA TESLA C20 GPU Accelerator och annan utrustning. Dimensionerna för en sådan nod överskrider inte de bärbara dimensionerna, men deras prestanda är 30 gånger högre, och energiförbrukningen är 15 gånger lägre.

Hög energieffektivitet i Eurora uppnås genom att använda flera tekniker. Vattenkylning bidrar till det största bidraget. Således är varje superdatorns nod en slags smörgås: central utrustning underifrån, en vattenvärmeväxlare i mitten och en annan elektronikenhet ovanifrån (se figur 4).

Sådana höga resultat är försedda med användning av material med god värmeledningsförmåga, liksom ett omfattande nätverk av kylkanaler. Vid installation av en ny datamodul kombineras dess kanaler med kylsystemkanalerna, vilket tillåter superdatorkonfigurationen beroende på specifika behov. Enligt tillverkarna är risken för läckage utesluten.

Strömförsörjningen av Eurora SuperComputer-element utförs med 48 volt källor likström, vars introduktion gjorde det möjligt att minska antalet energitransformationer. Slutligen kan varmt vatten som tilldelats från datorutrustning användas för andra ändamål.

Slutsats

Superdatorindustrin utvecklas aktivt och sätter alla nya och nya register över produktivitet och energieffektivitet. Det bör noteras att det är i denna bransch som någon annanstans, idag används tekniken för flytande kylning och 3D-modellering i stor utsträckning, eftersom det finns en uppgift att komponera ett tungt databehandlingssystem som skulle kunna fungera i en begränsad volym med minimala energiförluster.

Yuri Khomutsky - Chief Engineer of Projects of the Company Ay-Teko. Du kan kontakta honom på: [E-post skyddad] . Artikeln använder materialet i Internetportalen om datacentralerna "www.aboutdc.ru - lösningar för datacenteret".

Människor flyger inte på Mars, cancer har ännu inte botats, blev inte av med oljeberoende. Och ändå finns det områden där mänskligheten har nått otroliga framsteg under de senaste decennierna. Computational Power of Computers - bara en av dem.

Två gånger om året publicerar experter från National Laurerens laboratorium i Berkeley och University of Tennessee Top-500, som erbjuder en lista över världens mest produktiva superdatorer.

Som ett nyckelkriterium använder detta betyg en egenskap som länge har ansetts vara ett av de mest målen att bedöma kraften hos superdatorn - flops eller antalet flytande punktverksamhet per sekund.

Lite springande framåt, vi föreslår att du försöker smaka på dessa nummer i förväg: Föreställningen av representanter för de första tio toppen mäts med tiotals quadrillion-flops. För jämförelse: Eniac, den första datorn i historien, besatt med en kapacitet på 500 flops; Nu har den genomsnittliga persondatorn en kapacitet på hundratals gigaflops (miljarder flops), iPhone 6 har en kapacitet på cirka 172 gigaflops, och PS4-spelkonsolen är 1,84 teraflops (trillion flops).

Beväpnad med den senaste 500-talet från november 2014 beslutade det nakna vetenskapens redaktionella kontor att de 10 mest kraftfulla superdatorerna i världen representerar från sig själva och att lösa vilka uppgifter det kräver en sådan grandiose databehandling.

10. Cray CS-Storm

Plats: USA
Produktivitet: 3.57 Petaflops
Teoretisk maximal prestanda: 6.13 Petaflops
Kraft: 1,4 MW

Liksom nästan alla moderna superdatorer, inklusive var och en av de som presenteras i den här artikeln, består CS-Storm av en mängd olika processorer förenade i ett enda datornätverk om principen om massparallellarkitektur. I verkligheten är detta system ett flertal ställningar ("skåp") med elektronik (noder som består av flera kärnprocessorer) som bildar hela korridorerna.

Cray CS-Storm är en hel serie superdatorkluster, men en av dem står fortfarande ut mot resten av resten. I synnerhet är det en mystisk CS-Storm, som använder den amerikanska regeringen för okända ändamål och på ett okänt ställe.

Det är bara känt att amerikanska tjänstemän köpte extremt effektiva ur energiförbrukningen (2386 megaflops per 1 watt) CS-Storm med ett totalt antal kärnor på nästan 79 tusen från det amerikanska företaget Cray.

På tillverkarens hemsida sägs det emellertid att CS-Storm-kluster är lämpliga för högpresterande databehandling inom cybersäkerhet, geospatial intelligens, bildigenkänning, seismisk databehandling, rendering och maskininlärning. Någonstans i denna serie har förmodligen tillämpningen av regeringen CS-Storm avgjort.

Cray CS-Storm / © Cray

9. Vulkan - blå gen / q

Plats: USA
Produktivitet: 4.29 Petaflops
Teoretisk maximal prestanda: 5.03 Petaflops
Kraft: 1,9 MW

"Volcano" utvecklades av det amerikanska företaget IBM, hänvisar till den blå genfamiljen och ligger i Livemore National Laboratory som heter E. Lawrence. Superdatorn som tillhör US Department of Energy består av 24 ställen. Funktionskluster började 2013.

I motsats till den redan nämnda CS-stormen är omfattningen av "vulkanen" välkänd - det här är olika forskning, inklusive inom energi, såsom modellering av naturfenomen och analyserar en stor mängd data.

Olika vetenskapliga grupper och företag kan komma åt superdatorn på den ansökan som måste skickas till innovationscentrumet inom högpresterande databehandling (HPC Innovation Center), baserat i samma Livemore National Laboratory.

Supercomputer Vulcan / © Laura Schulz och Meg Epperly / Llnl

8. Juqueen - blå gen / q

Plats: Tyskland
Produktivitet: 5 Petaflops
Teoretisk maximal prestanda: 5,87 Petaflops
Kraft: 2,3 MW

Från det ögonblick som lanseringen under 2012 är JuQueen den andra kraftsuperdatorn i Europa och den första i Tyskland. Liksom "vulkan", utvecklades detta superdatorkluster av IBM som en del av det blå genprojektet och samma generation av Q.

Det finns en superdator i ett av de största forskningscentra i Europa i Julikha. Används respektive - för högpresterande databehandling i olika vetenskapliga forskningar.

Supercomputer Juqueen / © Jülich Supercomputing Center (JSC)

7. Stampede - PowerEdge C8220

Plats: USA
Prestanda: 5.16 Petaflops
Teoretisk maximal prestanda: 8.52 Petaflops
Kraft: 4,5 MW

Stampede i Texas är den enda i topp tio topp 500 kluster, som utvecklades av det amerikanska företaget Dell. Superdatorn består av 160 ställen.

Denna superdator är den mest kraftfulla bland de som används exklusivt för forskningsändamål. Tillgång till Stampedes kapacitet är öppen för vetenskapliga grupper. Ett kluster används i det bredaste spektrumet av vetenskapliga områden - från den exakta bildbehandlingen av den mänskliga hjärnan och förutsägelsen av jordbävningar innan man identifierar mönster i musik och språkstrukturer.

Stampede supercomputer / © Texas Advanced Computing Center

6. Piz Daint - Cray XC30

Plats: Schweiz
Prestanda: 6.27 Petaflops
Teoretisk maximal prestanda: 7.78 Petaflops
Kraft: 2,3 MW

Det schweiziska National Supercomputer Center (CSC) har den mest kraftfulla superdatorn i Europa. Piz Daint, som heter After The Alpine Mountain, utvecklades av Cray och tillhör XC30-familjen, som är den mest produktiva.

Piz Daint används för olika forskningsmål som datasimulering inom området för högkvalitativ fysik.

Supercomputer Piz Daint / © blogs.nvidia.com

5. Mira - blå gen / q

Plats: USA
Prestanda: 8,56 Petaflops
Teoretisk maximal prestanda: 10.06 Petaflops
Kraft: 3,9 MW

Superdatorn "World" utvecklades av IBM som en del av Blue Gene-projektet 2012. Separationen av högpresterande databehandling av det argoniska nationella laboratoriet där klustret är beläget, skapades med hjälp av offentlig finansiering. Det antas att tillväxten av intresse för superdatorns teknik från Washington i slutet av 2000-talet och början av 2010 beror på rivalitet i detta område med Kina.

Beläget på 48 Mira-ställen används för vetenskapliga ändamål. Till exempel används superdatorn för klimat och seismisk modellering, vilket gör det möjligt att erhålla mer exakta data om jordbävningsförutsägelse och klimatförändringar.

Supercomputer Mira / © Flickr

4. K-dator

Plats: Japan.
Prestanda: 10,51 Petaflops
Teoretisk maximal prestanda: 11.28 Petaflops
Kraft: 12,6 MW

Utvecklat av Fujitsu och beläget vid institutet för fysikalisk-kemisk forskning i COBE K-dator är den enda japanska superdatorn som finns i topp tio topp-500.

Vid en tidpunkt (juni 2011) tog detta kluster den första positionen i rankningen, ett år blir den mest produktiva datorn i världen. Och i november 2011 blev K-dator den första i historien, som kunde nå kraften över 10 Petaflops.

Superdatorn används i ett antal forskningsuppgifter. Till exempel för att förutsäga naturkatastrofer (som är relevant för Japan på grund av den ökade seismiska aktiviteten i regionen och landets höga sårbarhet när det gäller en tsunami) och datorsimulering inom medicinområdet.

Superdator k / © Fujitsu

3. Sequoia - blå gen / q

Plats: USA
Prestanda: 17,17 Petaflops
Teoretisk maximal prestanda: 20,13 Petaflops
Kraft: 7,8 MW

Den mest kraftfulla av de fyra superdatorerna i den blå genen / Q-familjen, som kom till de tio bästa rankningarna, ligger i USA i Livemore National Laboratory. IBM utvecklade Sequoia för National Nuclear Security Administration (NNSA), som var skyldig att vara en högpresterande dator för ett ganska specifikt målmodellerande kärnkraftsexplosioner.

Det är värt att nämna att äkta nukleära tester är förbjudna sedan 1963, och datorsimulering är ett av de mest acceptabla alternativen för fortsatt forskning på detta område.

Men superdatorns kraft användes för att lösa andra, mycket mer ädla uppgifter. Till exempel kunde klustret sätta rekordposter i kosmologisk modellering, liksom när man skapade en elektrofysiologisk modell av det mänskliga hjärtat.

Supercomputer Sequoia / © Bob Hirschfeld / Llnl

2. Titan - Cray XK7

Plats: USA
Produktivitet: 17,59 Petaflops
Teoretisk maximal prestanda: 27,11 Petaflops
Kraft: 8,2 MW

Den mest produktiva från någonsin skapat i västra superdatorn, liksom det mest kraftfulla datorklustret under varumärket Cray ligger i USA i Oak Ridge National Laboratory. Trots det faktum att superdatorn till avyttringen av det amerikanska energiministeriet är officiellt tillgängligt för någon vetenskaplig forskning, i oktober 2012, när Titan lanserades, översteg antalet ansökningar några gränser.

På grund av detta sammankallades en särskild kommission i Ocridge Laboratory, vilken av de 50 applikationerna endast valde de 6 mest "avancerade" projekten. Bland dem, till exempel, modellerar beteendet hos neutroner i hjärtat av en kärnreaktor, samt förutspår globala klimatförändringar under de närmaste 1-5 åren.

Trots sin beräkningskraft och imponerande dimensioner (404 kvadratmeter) varade Titan lång på en piedestal. Redan sex månader efter TRIOMPA i november 2012, prydnad av amerikaner på högpresterande datorer plötsligt drev avgasen från öst, oöverträffat de tidigare rankade ledarna.

Supercomputer Titan / © Olcf.ornl.gov

1. Tianhe-2 / Milky Way-2

Plats: Kina
Prestanda: 33.86 Petaflops
Teoretisk maximal prestanda: 54.9 Petaflops
Kraft: 17,6 MW

Sedan dess första lansering av Tianhe-2, eller "Milky-2", är det cirka två år redan den 500-ledaren. Detta monster är nästan två gånger i prestanda nr 2 i rankningen - Titan superdatorn.

Tianhe-2, som utvecklats av försvarsvetenskapliga och tekniska universitetet i Folkets befrielsearmé och inspurerar "Tianhe-2" består av 16 tusen noder med totalt 3,12 miljoner kärnor. Det operativa minnet av allt detta är en kolossal design, som upptar 720 kvadratmeter, är 1,4 petabyte, och en lagringsenhet är 12.4 petabyte.

"Milky Wall-2" byggdes på den kinesiska regeringens initiativ, så det finns inget överraskande att dess oöverträffade makt tjänar, tydligen, statens behov. Det uppgav officiellt att superdatorn är engagerad i olika modellering, en analys av en stor mängd data, liksom att säkerställa Kinas statliga säkerhet.

Med tanke på de sekretess som är inneboende i militära projekt av Kina, är det bara att gissa vilken ansökan från tid till annan får "Milky Way-2" i händerna på den kinesiska armén.

Superdator Tianhe-2 / © popsci.com