Портал | Содержание | О нас | Пишите | Новости | Голосование | Топ-лист | Дискуссия Rambler's Top100

TopList Яндекс цитирования

НОВОСТИ
"РУССКОГО ПЕРЕПЛЕТА"

ЛИТЕРАТУРА

Новости русской культуры

Афиша

К читателю

Содержание

Публицистика

"Курск"

Кавказ

Балканы

Проза

Поэзия

Драматургия

Искания и размышления

Критика

Сомнения и споры

Новые книги

У нас в гостях

Издательство

Книжная лавка

Журнальный зал

ОБОЗРЕНИЯ

"Классики и современники"

"Слово о..."

"Тайная история творений"

"Книга писем"

"Кошачий ящик"

"Золотые прииски"

"Сердитые стрелы"

КУЛЬТУРА

Афиша

Новые передвжиники

Фотогалерея

Музыка

"Неизвестные" музеи

Риторика

Русские храмы и монастыри

Видеоархив

ФИЛОСОФИЯ

Современная русская мысль

Искания и размышления

ИСТОРИЯ

История России

История в МГУ

Слово о полку Игореве

Хронология и парахронология

Астрономия и Хронология

Альмагест

Запечатленная Россия

Сталиниана

ФОРУМЫ

Дискуссионный клуб

Научный форум

Форум "Русская идея"

Форум "Курск"

Исторический форум

Детский форум

КЛУБЫ

Пятничные вечера

Клуб любителей творчества Достоевского

Клуб любителей творчества Гайто Газданова

Энциклопедия Андрея Платонова

Мастерская перевода

КОНКУРСЫ

За вклад в русскую культуру публикациями в Интернете

Литературный конкурс

Читательский конкурс

Илья-Премия

ДЕТЯМ

Электронные пампасы

Фантастика

Форум

АРХИВ

Текущий

2003

2002

2001

2000

1999

Фотоархив

Все фотоматериалы


Новости
"Русский переплет" зарегистрирован как СМИ. Свидетельство о регистрации в Министерстве печати РФ: Эл. #77-4362 от
5 февраля 2001 года. При полном или частичном использовании
материалов ссылка на www.pereplet.ru обязательна.

Тип запроса: "И" "Или"

30.12.2014
15:03

Мармеладных мишек подвергли бомбардировке античастицами

30.12.2014
15:00

Биологи задумались о спасении хвои на новогодних елках

30.12.2014
14:57

Колонизаторам Марса рассказали о пользе мочи

30.12.2014
14:51

Ученые рассказали о пользе вооруженных конфликтов для мужчин

30.12.2014
14:48

Американские биологи опоили птиц

30.12.2014
14:34

Геологи объяснили коллапс цивилизации майя

30.12.2014
01:26

Эволюция коклюша поставила под вопрос эффективность вакцины

30.12.2014
01:22

Ученые определили биологическую причину ожирения

29.12.2014
19:23

Презентация телескопа МАСТЕР-SAAO, установленного в Южной Африке. Видео.

28.12.2014
15:19

Частным пользователям впервые стал доступен 10-гигабитный интернет

28.12.2014
15:02

Суперкомпьютеры-2014: итоги и перспективы

    Прошедший год можно назвать одним из самых непредсказуемых и неоднозначных в плане развития технологий высокопроизводительных вычислений как в России, так и во всём мире. На его протяжении в отрасли сформировался ряд мощных перспективных технологий, появилось несколько новых трендов. В то же время производительность самых мощных систем мира не претерпела серьезных изменений, зато суперкомпьютеры из середины мирового рейтинга TOP-500 продемонстрировали определённый рост по этому показателю.

    Неоднозначным оказался 2014-й и для российского рынка HPC. Несмотря на ряд мировых рекордов, поставленных отечественными производителями суперкомпьютерных систем, а также на позитивный тренд к улучшению позиций России в TOP-500, сложившаяся в стране под конец года общая политическая и экономическая ситуация обещает не лучшие времена в ближайшем будущем.

    На пути к экзафлопсным вычислениям: шаг вперёд, два шага вбок

    Сравнение опубликованной в конце ноября новейшей, 44-й редакции рейтинга TOP-500 с предшествующими приводит к плачевным выводам: ещё не застой, но рекордно низкий годовой прирост производительности уже налицо. Особенно это заметно в верхней части списка, очень слабо обновлявшейся с лета 2013-го.

    Четвертый раз подряд TOP-500 возглавила суперкомпьютерная система Tianhe-2 («Млечный путь 2») Китайского национального университета оборонных технологий с прежней производительностью 33,86 Пфлопс в тесте Linpack — на протяжении последних двух лет она не претерпела изменений. Не изменились конфигурации и уступающих ей почти вдвое и занимающих соответственно второе и третье место систем Titan Cray XK7 (17,59 Пфлопс) и Sequoia (17,17 Пфлопс). Единственным пополнением десятки лидирующих суперкомпьютеров в последнем выпуске TOP-500 стала замыкающая список система Cray CS-Storm неназванного департамента правительства США с производительностью 3,57 Пфлопс.

    Начиная с пятой позиции рейтинга мощность систем измеряется уже единицами петафлопс, а начиная с 51-й позиции — сотнями терафлопс. И здесь как раз виден определенный прогресс: в предыдущей 43-й редакции TOP-500 полугодичной давности насчитывалось только 37 систем с производительностью более 1 Пфлопс. Что касается нижней части рейтинга, то в ней прирост производительности оказался минимальным за последние два десятилетия, хотя система, занимающая в новой редакции рейтинга последнее 500-е место, полгода назад была на 421-й позиции.

    Любопытен срез по применяемым в современных суперкомпьютерах графическим акселераторам и сопроцессорным модулям, оказывающим значительное влияние на суммарную производительность систем в определённых задачах. Так, первая и седьмая системы лидирующей десятки используют сопроцессоры Intel Xeon Phi, в то время как вторая и шестая имеют GPU компании Nvidia. В целом 75 систем из вошедших в последний перечень TOP-500 работают с применением ускорителей и сопроцессоров (годом ранее таковых насчитывалось всего 62). Полсотни из них используют графические чипы Nvidia, три работают с GPU ATI Radeon, 25 систем выполнены с применением технологии Intel MIC (Xeon Phi).

    Процессорные решения Intel, как и раньше, являются платформой для подавляющего числа систем из рейтинга TOP-500 (85,8%). Остальные платформы представлены (в убывающем порядке) процессорами IBM Power, Fujitsu SPARC64 и AMD Opteron.

    По странам и континентам

    Несмотря на то что самый мощный суперкомпьютер планеты по-прежнему находится в Китае, США остаются страной с наибольшим присутствием в TOP-500 (231 система), но несколько сдают свои позиции (в ноябре 2013-го США были представлены 265 системами). Снизилось и суммарное число представленных в рейтинге суперкомпьютеров из Азии — со 132 до 120 (конкретно китайских — с 76 до 61). Зато увеличилось число европейских систем — со 116 в июне до 130 в ноябре.

    В летнем, 43-м рейтинге TOP-500 присутствие российских систем сократилось до минимальных за последние годы пяти систем, при этом лучшая из них, суперкомпьютер «Ломоносов» при МГУ, занимала лишь 42-ю строчку в мировом рейтинге. В последней, ноябрьской редакции рейтинга, ситуация изменилась значительным образом: теперь здесь присутствует девять российских суперкомпьютеров. Новый вычислительный кластер МГУ на базе процессоров Xeon, ускорителей Nvidia K40 и межблочных соединений Infiniband FDR, созданный компанией «Т-Платформы», вышел на 22-е место TOP-500 с производительностью 1,849 Пфлопс.

    Впервые появилась в рейтинге и сразу удачно «приземлилась» на 189-е место с показателем 289,5 Тфлопс система российской компании Niagara Computers, выполненная на базе решений Supermicro, процессоров Intel Xeon, ускорителей Nvidia K20 и межсоединений Infiniband FDR.

    Однако самые впечатляющие итоги года продемонстрировала российская группа компаний РСК. Количество суперкомпьютеров её производства в рейтинге TOP-500 удвоилось: в новую редакцию вошли сразу четыре системы РСК с прямым жидкостным охлаждением, включая разработанные для Санкт-Петербургского государственного политехнического университета (СПбПУ) кластерную систему «Политехник РСК Торнадо» на базе 14-ядерных процессоров Intel Xeon (658 Тфлопс, 81-е место) и суперкомпьютер на базе массово-параллельной системы RSC PetaStream с процессорами Intel Xeon и 60-ядерными сопроцессорами Intel Xeon Phi 5120D (170,5 Тфлопс, 390-е место). В результате после ввода в эксплуатацию, который запланирован на следующий год, суммарная пиковая производительность нового суперкомпьютерного центра СПбПУ превысит 1,1 Пфлопс.

    На 133-й позиции списка находится построенный РСК суперкомпьютер МВС-10П МСЦ РАН (523 Тфлопс), а 190-е место занимает вычислительный кластер Южно-Уральского государственного университета (ЮУрГУ) в Челябинске (473 Тфлопс).

    В общем зачёте по числу суперкомпьютеров, входящих в TOP-500, лидерами по-прежнему остаются HP (179 систем, две из них — в России) и IBM (153 системы), при этом показатели обеих компаний снизились со времени предыдущего рейтинга. Замыкает тройку лидеров Cray с 62 системами.

    Курс на производительность, уплотнение, экономию энергии

    Как бы то ни было, рынок HPC переживает период существенных изменений. Раджиб Хазра, вице-президент Intel и руководитель группы технических вычислений компании, в своём выступлении на конференции SC’14 в Новом Орлеане (США) сформулировал этот процесс следующим образом: «Нынешнюю трансформацию рынка суперкомпьютеров не стоит описывать словами „лучше“ или „больше“. Это скорее фундаментальное изменение модели использования технологий через интеграцию, совместные разработки, совершенствование программных платформ и даже изменение бизнес-модели предоставления HPC-вычислений, в первую очередь в виде суперкомпьютеров как сервиса».

    Идёт широкое индустриальное внедрение представленного осенью нового поколения процессоров Intel Xeon. Решения на этих процессорах с поддержкой нового поколения памяти DDR4 демонстрировали на выставке SC’14 многие производители и интеграторы HPC-систем, включая группу российских компаний РСК.

    В то же время дальнейшее развитие рынка высокопроизводительных вычислений в Intel связывают с более глубокой интеграцией различных компонентов системы на едином кристалле в рамках развития архитектуры Intel MIC (Many Integrated Core). На конференции SC’14 компания представила новое, третье поколение процессоров Intel Xeon Phi с кодовым названием Knights Hill, выпуск которых будет налажен с применением 10-нм техпроцесса. Чипы Knights Hill будут представлены после поколения Knights Landing, первые системы на их базе ожидаются в 2015 г.

    Ожидается, что Knights Landing поддержат более полусотни ведущих компаний индустрии, при этом во многих системах будет использоваться модуль в виде платы расширения с интерфейсом PCIe. Чипы Knights Landing, в частности, будут использоваться в суперкомпьютере Trinity совместного проекта Лос-Аламосской и Сандийских национальных лабораторий, а также в суперкомпьютере Cori Национального научного вычислительного центра энергетических исследований министерства энергетики США.

    Помимо этого представители Intel рассказали о дальнейшем развитии архитектуры Omni-Path, способной передавать данные со скоростью 100 Гбит/с и 56-процентным уменьшением задержек коммутации в кластерах средних и крупных размеров по сравнению с альтернативными решениями на базе InfiniBand. Благодаря 48-портовому коммутирующему чипу архитектура эта позволит повысить плотность размещения портов и уровень масштабируемости систем.

    В рамках этого проекта Intel запустила программу Intel Fabric Builders Program для формирования совместной экосистемы решений на базе Intel Omni-Path Architecture.

    Компания Nvidia представила на конференции новый флагманский двухпроцессорный графический ускоритель Tesla K80, обладающий почти вдвое более высокой производительностью и вдвое более широкой полосой пропускания памяти по сравнению с предшественником Tesla K40. Ускоритель Tesla K80 обладает 4992 параллельными ядрами CUDA, оснащён 24 Гб памяти GDDR5 и обеспечивает полосу пропускания до 480 Гб/с. Новинка поддерживает технологию динамического изменения частоты Nvidia GPU Boost и обеспечивает производительность до 8,74 Тфлопс для вычислений с одинарной точностью и до 2,91 Тфлопс — с двойной точностью.

    Сумит Гупта, генеральный менеджер Nvidia и глава подразделения Tesla Accelerated Computing, в беседе об особенностях Tesla K80 подчеркнул, что новый двухпроцессорный ускоритель оснащён пассивным теплоотводом и поэтому позиционируется как решение для серверных систем с централизованным охлаждением. Максимальный выигрыш производительности при использовании ускорителей Tesla K80 уже сейчас можно получить более чем в 280 научных, инженерных, коммерческих и корпоративных приложениях.

    Он рассказал также о планах внедрения высокоскоростного интерфейса NVLink, предназначенного для прямой связи нескольких GPU Nvidia в одной системе, при этом процессорная платформа может быть любой на выбор — IBM Power, x86 или ARM. Интерфейс NVLink разгружает шину данных между GPU и CPU и позволяет ускорить обмен данными в 5–12 раз по сравнению с сегодняшними системами, что в целом может обеспечить ускорение расчётов в 50–100 раз в сравнении с сегодняшними рекордсменами.

    Широкое внедрение шины NVLink начнётся в 2016 г., когда будет представлена архитектура GPU Nvidia нового поколения с рабочим названием Volta. Именно такие ускорители с топологией NVLink предполагается использовать в будущих суперкомпьютерах Summit и Sierra, установка которых запланирована на 2017-й.

    Ожидается, что к тому времени интерфейс NVLink будет полностью готов для эксплуатации в системах с любыми процессорами архитектур IBM Power, x86 и ARM. Кроме того, архитектура Volta и технология NVLink позволят вплотную приблизиться к созданию систем так называемого «экзафлопсного уровня».

    Говоря о перспективных разработках, нельзя не упомянуть новый «дата-центристский» подход IBM, выраженный, в частности, в открытой архитектуре OpenPOWER. Каких-то специальных анонсов к SC’14 от IBM не последовало, но сам по себе контракт на сумму 325 млн. долл. с министерством энергетики США на создание упомянутых выше суперкомпьютеров для Ливерморской и Оак-Риджевской лабораторий вполне красноречиво говорит об успехах OpenPOWER Foundation, насчитывающей к настоящему времени более 80 участников, включая Google, Mellanox, Nvidia, Tyan, Samsung, Hitachi, ZTE, QLogic, Rackspace и других.

    Японская Fujitsu совсем недавно обнародовала планы по выпуску новых процессоров SPARC64 IXfx, ориентированных на производство суперкомпьютеров с потенциальной возможностью взять барьер в 100 Пфлопс. Ожидается, что 32-ядерный процессор SPARC64 IXfx с двумя «ассистирующими» ядрами и поддержкой межблочной шины Tofu обеспечит производительность порядка 1,1 Тфлопс, что примерно в 3,2 раза выше возможностей нынешнего процессора Sparc64 IXfx при вычислениях с плавающей запятой с двойной точностью и в 6,1 раза больше при вычислениях с одинарной точностью.

    В целом же Fujitsu планирует довести развитие архитектуры суперкомпьютеров K «до горизонта экзаскейла», который, по мнению японского министерства образования, культуры, спорта, наук и технологий, будет достигнут уже в 2020 г.

    Что касается появления на рынке HPC новых процессорных игроков, таких как ARM или MIPS с их новыми 64-разрядными процессорами, то говорить о масштабных коммерческих программах с их участием пока рановато. И дело совсем не в аппаратных особенностях этих платформ, а скорее в необходимости доработки программной экосистемы, что может занять немало времени.

    Ближайшие горизонты

    Очевидно, что в момент, когда производительность флагманских систем рейтинга составляет десятки петафлопс, а суммарная производительность всей полутысячи суперкомпьютеров рейтинга насчитывает три сотни петафлопс, обозначать какие-то конкретные сроки появления первой «экзафлопсной» системы преждевременно. Тем не менее серьёзные изменения в верхних строках TOP-500 ожидаются уже в следующем году, и их источником с высокой долей вероятности станут Китай и Япония. Точно нельзя сбрасывать со счетов обновление нынешнего лидера, китайской системы Tianhe-2, результаты тестов которой, правда, появятся не раньше лета.

    Серьезную заявку представляют собой и планы Cray по выпуску упомянутых выше суперкомпьютеров Trinity и Cori для научных лабораторий США. В настоящее время доподлинно известно, что обе они будут выполнены на базе сопроцессоров Intel Xeon Phi с переработанной архитектурой Silvermont (Knights Landing), с применением нового поколения процессоров Intel Xeon, оперативной памяти DDR4 DRAM и скоростной межблочной топологии Cray Aries.

    В 2017-м на лидерство в рейтинге могут претендовать также упомянутые выше и создаваемые по заказу министерства энергетики США два суперкомпьютера на базе процессоров IBM Power9 и графических ускорителей Nvidia Tesla с интерфейсом NVLink. Пиковая производительность системы Summit для научных задач, которая будет работать в Окриджской национальной лаборатории, составит 150–300 Пфлопс. Суперкомпьютер Sierra с пиковой производительностью более 100 Пфлопс станет основой вычислительной системы в Ливерморской национальной лаборатории имени Э. Лоуренса.

    Завершая наш экскурс по ближайшим перспективам суперкомпьютерной отрасли, хотелось бы ещё раз упомянуть возможности отечественной массово-параллельной архитектуры RSC PetaStream на основе Intel Xeon Phi, которой принадлежат вот уже более года непобитые мировые рекорды по вычислительной и энергетической плотности, а также по компактности.

    Как показала сопутствовавшая конференции SC’14 выставка, многие ведущие мировые компании в области HPC только сейчас начали всерьёз относиться к возможностям жидкостного охлаждения кластерных систем. В этом смысле разработки РСК опередили многие мировые бренды на годы, поскольку компания изначально практикует охлаждение рабочих блоков «горячей водой». Более того, в суперкомпьютерах RSC PetaStream реализована разработанная совместно с Emerson Electric подсистема питания на базе отраслевого стандарта электропитания постоянным током с напряжением 400 В. Это позволяет значительно снизить сечение питающих шин, увеличить эффективность распределения электроэнергии более чем на 90% и таким образом повысить надежность и энергоэффективность при снижении эксплуатационных издержек.

    Помимо этого архитектура RSC PetaStream, как утверждают ее создатели, хорошо масштабируется и может быть использована для моделирования нагрузок того самого «горизонта экзаскейла», включая разработку соответствующих приложений.

    По информации http://www.pcweek.ru/infrastructure/article/detail.php?ID=169761

    Обозрение "Terra & Comp".

Выскажите свое мнение на:

28.12.2014
11:45

"Ты что, с Урала?" - новое в литературном обозрении Соломона Воложина

28.12.2014
00:36

КНДР осталась без интернета после сравнения Обамы с обезьяной

27.12.2014
18:00

Александр Костюнин, Точка души

27.12.2014
17:42

Пятая часть поэмы Андрея Орлиса

27.12.2014
14:24

Китай намерен к 2020 году перейти на использование собственных технологий в ключевых отраслях

27.12.2014
14:20

AI100: проект по изучению искусственного интеллекта длиною в век

27.12.2014
12:18

Теперь тебе не до стихов...

26.12.2014
22:57

Все столичные поликлиники в 2015 году перейдут на электронные рецепты

26.12.2014
22:54

Годовое финансирование институтов ФАНО составило 108 миллиардов рублей

<< 901|902|903|904|905|906|907|908|909|910 >>

НАУКА

Новости

Научный форум

Почему молчит Вселенная?

Парниковая катастрофа

Хронология и парахронология

История и астрономия

Альмагест

Наука и культура

2000-2002
Научно-популярный журнал Урания в русском переплете
(1999-200)

Космические новости

Энциклопедия космонавтика

Энциклопедия "Естествознание"

Журнальный зал

Физматлит

News of Russian Science and Technology

Научные семинары

НАУЧНЫЕ ОБОЗРЕНИЯ

"Физические явления на небесах"

"TERRA & Comp"

"Неизбежность странного микромира"

"Биология и жизнь"

ОБРАЗОВАНИЕ

Открытое письмо министру образования

Антиреформа

Соросовский образовательный журнал

Биология

Науки о Земле

Математика и Механика

Технология

Физика

Химия

Русская литература

Научная лаборатория школьников

КОНКУРСЫ

Лучшие молодые
ученые России

Для молодых биологов

БИБЛИОТЕКИ

Библиотека Хроноса

Научпоп

РАДИО

Читают и поют авторы РП

ОТДЫХ

Музеи

Игры

Песни русского застолья

Народное

Смешное

О НАС

Редколлегия

Авторам

О журнале

Как читать журнал

Пишут о нас

Тираж

РЕСУРСЫ

Поиск

Проекты

Посещаемость

Журналы

Русские писатели и поэты

Избранное

Библиотеки

Фотоархив

ИНТЕРНЕТ

Топ-лист "Русского переплета"

Баннерная сеть

Наши баннеры

НОВОСТИ

Все

Новости русской культуры

Новости науки

Космические новости

Афиша

The best of Russian Science and Technology

 

 


Если Вы хотите стать нашим корреспондентом напишите lipunov@sai.msu.ru

 

Редколлегия | О журнале | Авторам | Архив | Ссылки | Статистика | Дискуссия

Галерея "Новые Передвижники"
Пишите

© 1999, 2000 "Русский переплет"
Дизайн - Алексей Комаров

Русский Переплет
Rambler's Top100 TopList