 Najszybsze komputery świata - dane (06/2013–11/2015)
Tianhe-2 (Droga Mleczna-2) – superkomputer o mocy obliczeniowej 33,86 PFLOPS, zbudowany przez NUDT w Chinach. Wykonuje ponad 33 biliardy operacji zmiennoprzecinkowych na sekundę. W czerwcu 2013 roku znalazł się na pierwszym miejscu listy TOP500 – superkomputerów o największej mocy obliczeniowej na świecie, prześcigając wcześniejszego rekordzistę Titan, o mocy obliczeniowej 17,59 PFLOPS.
Koszty budowy Tianhe-2 wyniosły 2,4 miliarda yuanów (390 milionów dolarów)[2]. Składa się ze 125 szaf, w każdej po 64 płyty zawierające po 2 węzły. Daje to w sumie 16 000 węzłów. Każdy węzeł zawiera 2 procesory Intel Xeon E5-2692 2,2 GHz i 3 koprocesory Xeon Phi oraz 88 GB RAM. Każdy procesor Ivy Bridge zawiera 12 rdzeni obliczeniowych, a każdy koprocesor 57 rdzeni. Daje to w sumie 3 120 000 rdzeni. Procesory są taktowane zegarem 1,1 GHz, każdy wykonuje 4 wątki, a każdy wątek może wykonać 4 operacje zmiennoprzecinkowe w jednym cyklu. Daje to teoretyczną moc obliczeniową 54,912 PFLOPS. W testach LINPACK Tianhe-2 osiągnął moc obliczeniową 33,86 PFLOPS, co oznacza efektywność 61,5%.
Tianhe-2 posiada 1,34 PB pamięci operacyjnej i 12,4 PB pamięci masowej. Wymaga do zasilania 17,6 MW mocy. Razem z chłodzeniem zużycie mocy wynosi 24 MW.
Titan – superkomputer o mocy obliczeniowej 17,59 PFLOPS, wyprodukowany przez Cray Inc. i uruchomiony w październiku 2012w Oak Ridge National Laboratory w USA. Od listopada 2012 do czerwca 2013 był najszybszym superkompuerem na świecie. W czerwcu 2013 został prześcignięty przez wyprodukowany w Chinach superkomputer Tianhe-2.
Titan powstał w wyniku rozbudowy wcześniejszego superkomputera Jaguar, poprzez wyposażenie go w układy GPU. Koszt rozbudowy wyniósł 97 milionów $. Większość tej kwoty wyłożył Departament Energii Stanów Zjednoczonych, część kosztów poniósł National Oceanic and Atmospheric Administration.
Rozbudowa Jaguara do Titana przebiegała w dwóch fazach. Pierwsza faza, zakończona w lutym 2012, obejmowała zastąpienie sześciordzeniowych procesorów AMD Opteron (po 2 na węźle) przez szesnastordzeniowe (1 na węzeł). Ta rozbudowa spowodowała zwiększenie liczby rdzeni z 224 256 do 299 008. Jednocześnie została podwojona ilość pamięci RAM (z 300 do 600 TB), oraz rozbudowano sieć wewnętrzną. 960 węzłów zostało dodatkowo wyposażone w akceleratory Fermi, tworząc prototypowy układ TitanDev, na którym testowano oprogramowanie pełnej wersji Titana. Ta faza rozbudowy zwiększyła moc obliczeniową Jaguara z 2,3 do 3,3 PFLOPS.
W drugiej fazie rozbudowy zastąpiono 18 688 serwerów kasetowych Cray XT5 serwerami XK7. Każdy zawiera szesnastordzeniowy procesor AMD Opteron 6274, 32 GB RAM oraz układ GPU Nvidia Tesla K20X. Każdy układ K20X zawiera 2688 rdzeni CUDA. Tym samym całkowity system zawiera 299 008 rdzeni procesorów oraz ponad 50 milionów rdzeni obliczeniowych CUDA. W odróżnieniu od systemów opartych na samych procesorach, większość obliczeń jest wykonywanych przez układy GPU, natomiast procesory odpowiadają głównie za przydzielanie zadań do GPU.
Titan zajmuje powierzchnię 404 m²i zużywa 8,2 MW mocy. Wykorzystanie zasilania i chłodzenia używanego przez Jaguara umożliwiło zaoszczędzenie około 20 milionów $ w czasie budowy. Jest zasilany napięciem 480 V, co pozwala na użycie cieńszych kabli zasilającyc. W przypadku awarii zasilania, koło zamachowe z włókna węglowego może utrzymać zasilanie przez 16 sekund. Jeśli utrata zasilania trwa dłużej niż 2 sekundy, uruchamiane są generatory diesla. Ich uruchomienie trwa około 7 sekund, a po tym czasie mogą one zasilać komputer dowolnie długo. Procesory Titana są chłodzone powietrzem za pomocą radiatorów, a doprowadzane powietrze jest wcześniej schładzane za pomocą wody o temperaturze 5,5 °C.
Titan jest przeznaczony dla środowiska naukowego i wnioski o wykorzystanie jego czasu są recenzowane przez Oak Ridge Computing Leadership Facility (OCLF). W 2009 roku zgłoszono 50 takich wniosków, z których wybrano 6 na podstawie ich istotności oraz możliwości pełnego wykorzystania mocy obliczeniowej nowego systemu[13][17]. Kod programu dla każdego z tych projektów musiał zostać zmodyfikowany tak, aby móc wykorzystywać moc obliczeniową rdzeni GPU, ale żeby mógł być też uruchomiony na maszynach opartych o tradycyjne procesory, tak żeby nie był uzależniony od dostępności Titana[17].
Wśród 6 zaklasyfikowanych projektów znalazły się:
- S3D – projekt symulacji procesu spalania w silnikach diesla działających na biopaliwach
- WL-LSMS – projekt symulacji oddziaływań pomiędzy elektronami i atomami w materiałach magnetycznych w temperaturach powyżej zera absolutnego,
- Denovo – projekt symulacji reakcji jądrowych w celu zwiększenia efektywności i zmniejszenia ilości zanieczyszczeń w reaktorach jądrowych,
- Large-scale Atomic/Molecular Massively Parallel Simulator (LAMMPS) – badanie zachowania cząsteczek za pomocą dynamiki molekularnej w skalach od atomowej do relatywistycznej, w celu głębszego zrozumienia zachowań półprzewodników, biomolekuł i polimerów,
- CAM-SE – połączenie globalnego modelu atmosfery Community Atmosphere Model (CAM) z modelem dynamiki płynów High Order Method Modeling Environment, w celu stworzenia dokładniejszych modeli klimatycznych,
- Non-Equilibrium Radiation Diffusion – badanie zachowania neutralnych cząstek dla zastosowań w fuzji jądrowej, dynamice płynów, diagnostyce obrazowej, reaktorach jądrowych, bateriach i silnikach spalinowych.
Sequoia – superkomputer o mocy obliczeniowej 17,17 PFLOPS (wykonujący 17 biliardów operacji zmiennoprzecinkowych na sekundę). Został wyprodukowany przez IBM w 2012 roku i zainstalowany w Lawrence Livermore National Laboratory. Od czerwca do listopada 2012 roku był najszybszym superkomputerem na świecie. W listopadzie 2012 roku został prześcignięty przez superkomputer Titan.
Sequoia jest superkomputerem zbudowanym w architekturze Blue Gene/Q. Zbudowana jest z 96 racków, z których każdy zawiera 1024 osiemnastordzeniowe procesory (do obliczeń wykorzystuje się w tych procesorach 16 rdzeni, jeden służy do kontroli wejścia/wyjścia, a jeden jest w rezerwie). Daje to w sumie 98 304 procesory i 1572864 rdzeni. Posiada 1,6 petabajta pamięci operacyjnej i zużywa 7,89 MW mocy.
Superkomputer został zamówiony w ramach programu Advanced Simulation and Computing Program, wykorzystującego superkomputery do badania procesów starzenia się broni jądrowej. Przeprowadzane na nim symulacje mają umożliwić utrzymanie bezpieczeństwa i skuteczności istniejącej broni jądrowej, min. bomb B61 i W78, bez potrzeby przeprowadzania testów atomowych. Dzięki przeprowadzaniu wielokrotnych symulacji przy niewielkich zmianach warunków początkowych i wykorzystaniu metod statystycznych, ma być możliwe oszacowanie niepewności tych symulacji i przewidzenie przyszłych potencjalnych problemów związanych ze starzeniem się głowic jądrowych.
K computer – superkomputer o mocy obliczeniowej 10,51 PFLOPS, wyprodukowany przez Fujitsu w 2011 roku i zainstalowany w Riken w Kobe w Japonii. Jego nazwa pochodzi od japońskiego słowa Kei, oznaczającego liczbę 1016. Od czerwca 2011 do czerwca 2012 był najszybszym superkomputerem na świecie. W czerwcu 2012 został prześcignięty przez zainstalowany w USA komputer Sequoia.
Pierwsza wersja K computera, zaprezentowana w czerwcu 2011, osiągnęła moc obliczeniową 8,162 PFLOPS przy efektywności 93%i znalazła się na pierwszym miejscu listy najpotężniejszych superkomputerów TOP500, prześcigając wcześniejszego rekordzistę Tianhe-I o mocy 2,507 PFLOPS. Zawierała 68 544 ośmiordzeniowe procesory SPARC64 VIIIfx, co dawało w sumie 548 352 rdzenie. Do listopada 2011 rozbudowano ją do 88 128 procesorów (705 024 rdzeni), co pozwoliło zwiększyć moc obliczeniową do 10,51 PFLOPS.
K computer zbudowany jest z ośmiordzeniowych procesorów SPARC64 VIIIfx, wykonanych w technologii 45 nanometrów. Węzły superkomputera połączone są siecią tworzącą wirtualny sześciowymiarowy torus, co umożliwia efektywną komunikację między oddalonymi węzłami oraz izolowanie wadliwie pracujących węzłów[10]. Jest chłodzony cieczą, aby zminimalizować zużycie enegii i awaryjność. Zużywa 12,6 MW mocy.
Mira – superkomputer o mocy obliczeniowej 8,15 PFLOPS (wykonujący 8 biliardów operacji zmiennoprzecinkowych na sekundę). Został wyprodukowany przez IBM w 2012 roku i zainstalowany w Argonne National Laboratory. W czerwcu 2012 roku znalazł się na trzecim miejscu listy TOP500 – superkomputerów o największej mocy obliczeniowej na świecie.
Mira jest superkomputerem zbudowanym w architekturze Blue Gene/Q. Zbudowana jest z 48 tysięcy szesnastordzeniowych procesorów, co daje łącznie 786 432 rdzenie. Waży 96 ton i ma moc równą 4 MW.
GRUPA MEDIA INFORMACYJNE & ADAM NAWARA |
