USA vs Chiny - trwa walka na rynku najwydajniejszych superkomputerów

Stany Zjednoczone próbują zdominować rynek najwydajniejszych superkomputerów. Już w czerwcu informowaliśmy o pojawieniu się nowego, topowego systemu Summit, ale najnowsze zestawienie pokazuje umocnienie się pozycji Amerykanów – są oni nie tylko w posiadaniu najwydajniejszych maszyn na świecie, ale też ogólnie dysponują większą mocą obliczeniową.

W najnowszym zestawieniu TOP500 (500 najwydajniejszych superkomputerów na świecie) na podium uplasowały się systemy Summit i Sierra (obydwa z Departamentu Energii Stanów Zjednoczonych) oraz Sunway TaihuLight (Narodowe Centrum Superkomputerów w Wuxi). Warto zauważyć, że obydwa systemy z USA były już notowane w czerwcowym zestawieniu, ale od tego czasu zwiększono ich osiągi – Summit zwiększył moc obliczeniową z 122.3 do 143.5 PFLOPS, natomiast Sierra z 71.6 do  94.6 PFLOPS. Sunway TaihuLight nadal oferuje moc obliczeniową „tylko” 93 PFLOPS.

Summit i Sierra to superkomputery opracowane przez IBM – systemy są napędzane najnowszymi procesorami IBM Power9 i akceleratorami obliczeniowymi Nvidia Tesla V100 (Volta), a do komunikacji wykorzystano magistralę Mellanox Dual-rail EDR 100G Infiniband. W wydajniejszym zastosowano 9216 procesorów, 27 648 akceleratorów i 2,25 PB pamięci RAM, natomiast w słabszym 8948 procesorów, 17 280 akceleratorów i 1,9 PB pamięci RAM. Poniżej możecie zobaczyć timelaps z budowy Summita.

Jak wygląda udział poszczególnych państw w rankingu TOP500? Prowadzą Chiny z 227 systemami (45% całości), natomiast na drugiej pozycji uplasowały się Stany Zjednoczone ze 109 maszynami (22% całości). Warto jednak zauważyć, że superkomputery ze Stanów są dużo wydajniejsze - oferują 38% całej mocy obliczeniowej, natomiast superkomputery z Chin już „tylko” 31%.

Na dalszych pozycjach uplasowała się Japonia (31 superkomputerów), Wielka Brytania (21 superkomputerów), Francja (18 superkomputerów), Niemcy (17 superkomputerów) i Irlandia (12 superkomputerów). Pozostałe kraje oferują mniej niż 10 maszyn w rankingu TOP500.

Polska wypada coraz gorzej w rankingu TOP500. Co prawda najnowsze zestawienie nadal obejmuje cztery pozycje, ale są one notowane na dużo niższych pozycjach: Prometheus z Cyfronetu - 131. miejsce, EAGLE z Poznańskiego Centrum Superkomputerowo-Sieciowego - 414. miejsce, Tryton z Politechniki Gdańskiej - 419. miejsce i OKEANOS Centrum Obliczeniowego Uniwersytetu Warszawskiego - 478. miejsce.

Przeważająca większość (92,5%) superkomputerów bazuje na procesorach Intela. Dla porównania maszyny napędzane jednostkami AMD są tylko trzy. Pojawił się również system na bazie układów Hygon Dhyana ("podróbek" procesorów AMD Epyc) - Sugon TC8600 oferuje moc obliczeniową 4,3 PFLOPS i plasuje się na 38 miejscu w rankingu.

Zwiększył się również udział systemów wykorzystujących akceleratory obliczeniowe (z 110 do 137), a głównym dostawcą oczywiście jest Nvidia – w 64 systemach zastosowano karty Tesla P100 z generacji Pascal, w 48 karty Tesla V100 z najnowszej generacji Volta, natomiast w 12 są to stare modele Tesla K80/K40/K20x z generacji Kepler.

Ciekawostką jest pojawienie się pierwszej maszyny napędzanej procesorami ARM. Superkomputer Astra został zbudowany przez HPE w Sandia National Laboratories w Stanach Zjednoczonych – wykorzystuje on 125 328 rdzeni Cavium ThunderX2, które pozwalają uzyskać moc obliczeniową 1,5 PFLOPS (co pozwoliło uplasować system na 203. pozycji rankingu).

Oprócz listy TOP500, w sieci opublikowano listę Green 500 – 500 najbardziej efektywnych energetycznie superkomputerów na świcie. Czołową pozycję nadal obejmuje system Shoubu B z Zaawansowanego Centrum Obliczeń i Komunikacji w Japonii, ale po modernizacji oferuje on już wynik 17.604 GFLOPS na 1 W pobieranej mocy.

Na drugiej pozycji uplasował się DGX SaturnV Volta z wynikiem 15.113 GFLOPS/W. Ciekawostką jest jednak trzecie miejsce – jest to system Summit, który może pochwalić się wynikiem 14.668 GFLOPS/W.

Źródło: TOP500, Green500, Lawrence Livermore National Laboratory, Oak Ridge National Laboratory