Операція "терафлоп"

Стрімкістю темпів розвитку світу комп'ютерних технологій сьогодні вже мало кого можна здивувати. Одна з можливостей своєчасно і правильно зорієнтуватися в цьому потоці ІТ-змін – періодично публікуються рейтинги суперкомп'ютерних потужностей. Нагадаємо, цей спільний проект Міжвідомчої суперкомп'ютерного центру РАН та Науково-дослідного обчислювального центру МДУ ім. М. В. Ломоносова стартував три роки тому. Його генеральним спонсором виступила компанія "Т-Платформи", а також корпорації AMD, IBM, Intel і Microsoft. Системи в Тор50 ранжуються за показниками реальної продуктивності, отриманим на тестах Linpack відповідно до світового стандарту. Рейтинг суперкомп'ютерів СНД оновлюється двічі на рік, дозволяючи оперативно відстежувати тенденції розвитку суперкомп'ютерної галузі країн Співдружності (www.supercomputers.ru).


Зміни, що відбулися за півроку з моменту анонсування попередньої версії Тор50, значні. Докладніше про них і нові тенденції в області високопродуктивних обчислень розповів заступник директора НИВЦ МДУ член-кореспондент РАН Володимир ВОЄВОДІН:


– Шоста редакція списку Тор50 продемонструвала рекордне зростання продуктивності найпотужніших комп'ютерів СНД. Вперше за час існування рейтингу реальна сумарна продуктивність всіх його систем на тесті Linpack за півроку зросла вдвічі, склавши 45.8 трильйонів операцій на секунду (TFlop / s). При цьому 7 з 13 нових систем шостої редакції увійшли до першої десятки рейтингу. Такий результат наочно показує, як бурхливо розвивається даний сегмент галузі.


Перше місце в нинішній редакції Тор50 посіла машина, встановлена у Томському держуніверситеті, – суперкомп'ютер "СКІФ Cyberia" компанії "Т-Платформи" з реальною продуктивністю в


9 TFlop / s (її пікова продуктивність – 12 TFlop / s). Лідер попередніх списків – суперкомп'ютер МВС-15000ВМ, встановлений в МСЦ РАН і утримував перше місце в Тор50 протягом півтора років, займає зараз другий рядок списку, його реальна продуктивність – 6.7


TFlop / s. Слід зазначити, що в МСЦ РАН крім цього суперкомп'ютера працюють ще дві потужні установки, які роблять даний академічний центр найпотужнішим в Росії, орієнтованим на наукові розрахунки: сумарна продуктивність всіх його систем становить близько 20 TFlop / s.


Наступні три системи шостої редакції Тор50, як і "СКІФ Cyberia", також з'явилися в рейтингу вперше. Корпорація HP представила новий суперкомп'ютер МСЦ з реальною продуктивністю 4.8 TFlop / s, а також став найпотужнішим у фінансовому секторі суперкомп'ютер Ощадбанку Росії з продуктивністю 3 TFlop / s. Він, до речі, входить і в світовий список Тор500. П'яту позицію рейтингу супермашин СНД займає комп'ютер Інституту кібернетики НАН України з піковою продуктивністю 2.2 TFlop / s. Поставила його українська компанія Entry вперше заявила про себе в якості самостійного виробника готових рішень. До речі, ще одна нова система з України зайняла сьоме місце в рейтингу: комп'ютер Національного технічного університету "Київський політехнічний інститут" з реальною продуктивністю 1.5 TFlop / s, поставлений українською компанією "Юстар". На цей раз десятку лідерів Тор50 замикають два нових комп'ютера виробництва компанії "Т-Платформи": системи Санкт-Петербурзького державного політехнічного і Томського політехнічного університетів з реальною продуктивністю 1 TFlop / s і 791 GFlop / s відповідно. Таким чином, кількість комп'ютерів "терафлопного діапазону" (з реальною продуктивністю більше 1 TFlop / s) на території СНД за минулих півроку зросла відразу в три рази, а нижня межа першої десятки за продуктивністю піднялася вдвічі.


Мабуть, самий головний результат нової редакції Тор50 – воістину колосальне оновлення лідерів. Зверніть увагу на деякі інтегральні характеристики. Наприклад, як змінювалася продуктивність систем в порівнянні з попередньою редакцією списку. Тільки в першій п'ятірці вона зросла більш ніж у два рази. Результат не характерний для світової галузі в цілому, але унікальний для СНД. Багато в чому це відображає і політику держав, і наші національні особливості.


Географія нової редакції Тор50 практично не змінилася: як і раніше основні суперкомп'ютерні системи встановлені в Росії. Проявила активність і Україною: там лідерами в даній області є Інститут кібернетики НАН України та Національний технічний університет "КПІ", які мають давні традиції в області обчислювальної техніки як в розробці власних архітектур, так і у використанні систем для вирішення реальних завдань.


Ще одна помітна тенденція шостої редакції списку – зростання продуктивності та технологічної новизни компонентної бази рішень. Більше половини нових систем використовують двоядерні процесори Intel Xeon серії 5000 і 5100, а високопродуктивні мережі стандарту InfiniBand впевнено витісняють звичний Gigabit Ethernet: частка комп'ютерів, що використовують InfiniBand, зросла на 18%. При цьому системи з кластерної архітектурою витіснили суперкомп'ютери із загальною пам'яттю: частка кластерів вперше досягла 100%. Що, втім, і не дивно, оскільки дана архітектура стає сьогодні домінуючою. З одного боку, це особливість нашого ринку – ринку обчислювальної техніки на території СНД. З іншого – є багато цікавих напрямків в даній області, які ще, безумовно, покажуть свій потенціал, і тому не хочеться, щоб склалося враження, ніби ми прагнемо до деякої однорідної універсальної архітектурі. Варто звернути увагу на цікаву систему, встановлену однієї з відомих вітчизняних компаній Kraftway. Особливість її архітектури в тому, що вона одночасно об'єднує три мережі: QsNet, InfiniBand, Numalink. Таким чином, користувачам представляється чудовий полігон для проведення досліджень, а це вкрай необхідно в даній області.


Що стосується виробників супермашин, то в шостий редакції списку чітко видно три лідери: частка корпорації IBM за кількістю поданих до списку Тор50 систем склала 30%; також 30% склала і частка систем виробництва компанії "Т-Платформи", яка поставила більше половини всіх нових комп'ютерів шостої редакції рейтингу (з урахуванням суперкомп'ютерів "СКІФ К-500" і "СКІФ К-1000" ОІПІ НАНБ, встановлених у співпраці з учасниками російсько-білоруської програми "СКІФ"); корпорація HP збільшила частку своїх систем у списку c 20% до 22%.


Важливо відзначити і таку тенденцію: кількість суперкомп'ютерів власної збірки постійно скорочується. Сьогодні це, втім, мало кого дивує. У початковий момент становлення галузі побудувати власний кластер, взявши п'ять – десять комп'ютерів, було не надто складно, особливі технології не були потрібні. Але сьогодні, коли системи стають великими (а в нинішньому списку тільки дві мають менше 32 процесорів), їх повинні робити професіонали: складання, налагодження, обслуговування. І на вітчизняному ІТ-ринку все більше з'являється помітних гравців, здатних поставляти продукцію сучасного рівня "під ключ".


Ще одна з важливих особливостей нової редакції Тор50 в тому, що бурхливе зростання ринку високопродуктивних рішень СНД за минулих півроку забезпечила насамперед активність вузів. Судіть самі: з 13 нових систем 8 встановлені в університетах Росії і Україні. Частка комп'ютерів, що використовуються у сфері науки і освіти, зросла на 8% за рахунок пропорційного скорочення частки систем промислового використання. Кількість останніх, відповідно, зменшилася з 28% до 20%.


Хто, як і навіщо використовує супермашини подібного рівня, тема окремої розмови. Ось лише кілька ремарок. Три комп'ютера з першої десятки Тор50 встановлені в політехнічних університетах, що аж ніяк не випадково. Сьогодні промисловість готова використовувати такі системи, але … не може: немає кадрів відповідного рівня підготовки, адже просто поставити у себе потужну обчислювальну техніку – мало, необхідно вміти грамотно нею розпорядитися. Фахівців, здатних вирішувати завдання сучасного виробництва, готують політехнічні вузи. Саме туди промисловість і йде за допомогою, саме там для неї набагато простіше і вигідніше встановити суперкомп'ютер, налагодивши партнерське співробітництво. Це характерна риса нашого часу. Прекрасний приклад такої взаємодії вузу і промисловості – Санкт-Петербурзький державний політехнічний університет. З ним активно працюють і Ленінградський металевий завод, та об'єднання "Силові машини", і завод "Арсенал" та інші виробництва.


Інший хороший приклад, коли установка суперкомп'ютера у вузі дозволяє сформувати потужну інфраструктуру в регіоні, – Південно-Уральський державний університет. Він "вписався" в суперкомп'ютерних тематику всього кілька років тому, а сьогодні на базі ЮУрГУ створюється потужний центр інженерних розрахунків: запущена в якості каталізатора одна кластерна система при правильній постановці справи стала основою, що притягає до себе промисловість.


Вихід на перший план суперкомп'ютерів, встановлених в наукових і освітніх установах, – певною мірою відображення і держполітики, та реалізації спеціальних проектів провідних гравців у цій області. Як відомо, сьогодні 57 ВНЗ стали переможцями інноваційного конкурсу, отримавши значні суми на реалізацію своїх програм розвитку. Що як не суперкомп'ютер може служити точкою концентрації інноваційних технологій у сучасному університеті? Гасло "терафлопного комп'ютер в кожен інноваційний ВНЗ", ймовірно, багатьом видасться надто гучним, але подумати про це варто. Звичайно, крім високопродуктивної техніки вузам не вистачає й інших насущних речей, однак мине два роки, і що залишиться? У даному випадку суперкомп'ютер – вагомий заділ на майбутнє.


Терафлопного комп'ютер – багато це чи мало? Певною мірою відповісти на це питання дозволить нещодавно опублікований рейтинг 100 найбільш потужних комп'ютерів Китаю: лише одна з представлених в ньому машин має продуктивність менше одного терафлопа (www.samss.org.cn/2006-China-HPC-TOP100-20070301-eng.htm). Тільки дев'ять комп'ютерів з нинішньої Тор50 СНД вписалися б у ТОР100 Китаю. Наша перша десятка виглядає непогано, але основа рейтингу, на якій усе розвивається і вирощується, – на жаль …


Два роки тому була анонсована комплексна програма з установки високопродуктивної техніки у вітчизняні науково-освітні організації (докладніше про програму на сайті www.parallel.ru). Її ініціатори НИВЦ МДУ, компанії "Т-Платформи", ТЕСІС, Інститут програмних систем РАН об'єднали свої зусилля з просування сучасної супертехніку до вузів і академічні інститути: постачання обладнання, його настроювання та налагодження, встановлення відповідних вимогам організацій інженерних пакетів, навчання персоналу роботі на нових машинах – комплексне рішення настільки актуальних сьогодні завдань. Багато вузів і наукові інститути вже скористалися цією пропозицією. І нехай не всі системи, придбані ними, можна поки побачити в Тор50, важливо, що рух розпочато. Чи розумно ігнорувати наявні можливості?


Наступна сьома редакція списку суперкомп'ютерів СНД буде за вже сформованою традицією представлена у вересні на конференції "Науковий сервіс в мережі Інтернет: багатоядерний комп'ютерний світ" (agora.guru.ru / abrau).

Схожі статті:


Сподобалася стаття? Ви можете залишити відгук або підписатися на RSS , щоб автоматично отримувати інформацію про нові статтях.

Коментарів поки що немає.

Ваш отзыв

Поділ на параграфи відбувається автоматично, адреса електронної пошти ніколи не буде опублікований, допустимий HTML: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>

*

*