Ranking superkomputerów na świecie - Prometheus z AGH na 49. miejscu

Chiński superkomputer Tianhe-2 - lider najnowszego zestawienia TOP500 (i przy okazji czterech poprzednich)

Niedawno zostało opublikowane nowe zestawienie TOP500, a więc ranking 500 najwydajniejszych superkomputerów na świecie. Jako Polacy mamy czym się chwalić, bo do rankingu zakwalifikowało się aż siedem naszych konstrukcji, z czego jedna znajduje się w pierwszej pięćdziesiątce.

Wydajność superkomputerów mierzona jest w FLOPS-ach (ang. FLoating Point Operations Per Second), a więc liczbie operacji zmiennoprzecinkowych wykonywanych w czasie jednej sekundy. Topowe konstrukcje mają moc obliczeniową rzędu kilkudziesięciu petaflopsów, co oznacza, że są w stanie przeprowadzić kilkadziesiąt biliardów operacji w czasie jednej sekundy. Warto również zwrócić uwagę na klasyfikację superkomputerów, bo ranking TOP500 dostarcza nam informacji zarówno o wydajności maksymalnej (Rmax) i chwilowej (Rpeak) – media zwykle chwalą się tą drugą wartością, lecz bardziej wiarygodnym wskaźnikiem jest właśnie ten pierwszy.

Lider rankingu nie zmienił się od dwóch lat i nadal jest nim chiński Tianhe-2, który znajduje się w Narodowym Uniwersytecie Technologii Obronnych w Guangzhou. Konstrukcja została opracowana przez uniwersytet we współpracy z firmą IT Inspor i składa się z 16 000 węzłów komputerowych, z których każdy z nich ma do dyspozycji dwa procesory Intel Xeon bazujące na mikroarchitekturze Ivy Bridge i trzy procesory obliczeniowe Intel Xeon Phi – łącznie dają one ponad 3 miliony rdzeni obliczeniowych i 1375 TB pamięci operacyjnej. Moc obliczeniowa superkomputera Tianhe-2 to 33,86 PFLOPS-ów (szczytowo dochodzi ona do 54,90 PFLOPS-ów).

Superkomputer Titan jest częścią laboratoriów naukowych Departamentu Energii Stanów Zjednoczonych

Na drugim miejscu również bez zmian, bo uplasował się na nim Titan, a więc konstrukcja Cray XK7 – została ona zainstalowana w Departamencie Energii w Oak Ridge National Laboratory (USA). Superkomputer składa się z ponad 18 tysięcy akceleratorów graficznych Nvidia Tesla K20x, wspomaganych przez 16-rdzeniowe procesory AMD Opteron. Maksymalna moc obliczeniowa wynosi 17,59 PFLOPS-ów, a szczytowa dochodzi do 27,11 PFLOPS-ów.

Dopiero na trzecim miejscu znalazł się superkomputer Sequoia wykorzystujący architekturę IBM BlueGene/Q

Zgadza się, na trzecim miejscu mamy superkomputer Sequoia, który znajduje się w Lawrence Livermore National Laboratory w Stanach Zjednoczonych i został zaprojektowany przez IBM na zlecenie Narodowej Agencji Bezpieczeństwa Jądrowego (NNSA). Superkomputer wykorzystuje 98 304 16-rdzeniowych procesorów IBM Power BQC, a jego moc obliczeniowa to 17,17 PFLOPS-ów (20,13 PFLOPS-ów szczytowo).

Prometheus - najwydajniejszy superkomputer w Polsce

Najwydajniejszy polski superkomputer to Prometheus z krakowskiej AGH – oferuje moc obliczeniową na poziomie 1,26 PFLOPS-a (szczytowo 1,65 PFLOPS-a), co przekłada się na 49. pozycję w najnowszym rankingu TOP500.

W Polsce mamy jeszcze sześć innych superkomputerów klasy światowej:

• 128. Tryton z Trójmiejskiej Akademickiej Sieci Komputerowej Politechniki Gdańskiej – moc obliczeniowa 530,5 TFLOPS-ów
• 137. BEM z Wrocławskiego Centrum Sieciowo-Superkomputerowego – moc obliczeniowa 480,1 TFLOPS-ów
• 157. Centrum Obliczeniowe Świerk w Narodowym Centrum Badań Jądrowych w Świerku – moc obliczeniowa 423,2 TFLOPS-ów
• 270. Zeus z ACK Cyfronet AGH – moc obliczeniowa 266,9 TFLOPS-ów
• 380. ORION z Centrum Nowych Technologii Uniwersytetu Warszawskiego – moc obliczeniowa 198,8 TFLOPS-ów
• 418. Superkomputer z Interdyscyplinarnego Centrum Modelowania Matematycznego i Komputerowego Uniwersytetu Warszawszkiego – moc obliczeniowa 189 TFLOPS-ów

Wszystkie superkomputery z rankingu oferują łączną moc obliczeniową na poziomie 363 PFLOPS-ów, z czego 68 konstrukcji oferuje moc obliczeniową przekraczającą 1 PFLOPS (w listopadzie ubiegłego roku było ich 50). Co ciekawe, zaledwie 89 maszyn bazuje na konstrukcji procesor/koprocesor, a największą popularnością cieszą tutaj akceleratory Nvidii (53) i Intela (33), natomiast rozwiązania AMD znalazły się tylko w czterech superkomputerach (jest to m.in. właśnie polski ORION). Producenci za to chętnie stawiają na procesory wielordzeniowe, bo aż 98% z nich bazuje na układach dysponujących co najmniej 6 rdzeniami, a 88,2% dysponujących 8 lub większą liczbą rdzeni.

 
Wydajność superkomputerów w skali logarytmicznej - sumaryczna (na niebiesko), najwydajniejszego (na czerwono) i najsłabszego z rankingu (na pomarańczowo). Według prognoz w 2020 roku doczekamy się konstrukcji o mocy obliczeniowej 1 eksaflopa.

Najwięcej superkomputerów z rankingu znajduje się w USA (233 - 46,6%), na drugim miejscu uplasowała się Japonia z 39 maszynami (7,8%), a zaraz za nią Chiny i Niemcy (po 37 maszyn – 7,4%). Polska uplasowała się na dziesiątej pozycji. Jeżeli chodzi o producentów, najwięcej konstrukcji opracowały firmy HP (178 – 35,6%), Cray (91 – 18,2%) i IBM (71 – 14,2%).

Źródło: TOP500, LLNL, Cyfronet, Wikipedia