На днях был опубликован новый рейтинг суперкомпьютеров TOP500, в котором произошли очень интересные изменения. Рейтинг TOP500 обновляется каждые полгода, начиная с 1993 года. Этот рейтинг строится в зависимости от производительности, которую показали суперкомпьютеры на тестах по решению больших систем линейных алгебраических уравнений с использованием библиотеки LINPACK.

TOP500, вышедший в июне 2016 году интересен сразу несколькими моментами. Новый рейтинг знаменателен тем, что с первого места был свергнут китайский суперкомпьютер Tianhe-2, который держался на вершине рейтинга с весны 2013 года. Теперь лидер TOP500 — китайский же суперкомпьютер Sunway TaihuLight, который обгоняет Tianhe-2 по производительности почти в 3 раза — 93014.6 TFlop/s против 33862.7 TFlop/s у Tianhe-2. Напомню, что Flop/s — это количество операций с плавающей точкой, которое производит компьютер за секунду. На следующей картинке показана фотография нового лидера (почти все картинки в этом посте взяты с сайта top500.org и отчета про суперкомпьютер Sunway TaihuLight.

Приведу график, показывающий ежегодный рост производительности суперкомпьютеров, который обновляется с каждым выпуском рейтинга TOP500.

Здесь коричневые треугольники — это производительность суперкомпьютера, занимающего первую строчку рейтинга. Синие квадратики — это производительность последнего суперкомпьютера в рейтинге, а зеленые кружочки — суммарная производительность всех суперкомпьютеров, попавших в рейтинг.

Обратите внимание, что вертикальная ось имеет логарифмический масштаб. Эти графики аппроксимированы линейной функцией, и, как видно, пока линейность в логарифмическом масштабе сохраняется (при линейной вертикальной оси это был бы экспоненциальный рост). Ситуация с этим графиком аналогична закону Мура — никто не знает, насколько долго будет продолжаться такой рост производительности, и не выйдет ли он в итоге на горизонтальное плато. Но Sunway TaihuLight поддержал экспоненциальный рост, который, казалось бы, начал отклоняться от предсказанного закона из-за долгого царствования Tianhe-2.

Еще обратите внимание на риску 1 EFlop/s на левой оси, которая соответствует производительности 10¹⁸ операций с плавающей точкой в секунду, — это условный психологический барьер, взятие которого производители суперкомпьютеров ожидают к 2020 году. Некоторые производители даже поспорили, произойдет это ровно к 2020 году или все-таки годом-другим позже. Новый лидер TOP500 вселил надежду, что этот рубеж будет пройден к 2020 году.

Очень интересна начинка Sunway TaihuLight. Во-первых, этот суперкомпьютер содержит в себе 10 649 600 ядер (у Tianhe-2 их было 3 120 000), но у Sunway TaihuLight абсолютно другая архитектура. Если Tianhe-2 работал на процессорах Intel Xeon E5-2692 12C 2.200 ГГц, то новый суперкомпьютер работает на процессорах китайского происхождения — Sunway SW26010 260C 1.45 ГГц. Примечательно, что один такой процессор имеет внутри аж 260 ядер, причем все эти они — честные ядра, а не «виртуальные», которые появляются при использовании технологии вроде Intel Hyper Threading.

Правда, в отличие от Intel Xeon, Sunway SW26010 относится к архитектуре RISC, т.е. к процессору с сокращенным набором команд.

Любопытно, что несмотря на втрое большее количество ядер, потребляемая мощность у Sunway TaihuLight на 2.5 МВт меньше — 15.371 МВт против 17.808 у Tianhe-2.

Суммарная емкость оперативной памяти у Sunway TaihuLight — 1.3 петабайт против 1 петабайта у Tianhe-2. Операционная система — Sunway Raise OS 2.0.5 на основе Linux (последний суперкомпьютер, работающий на Windows выбыл из рейтинга в конце прошлого года, а работающий на BSD — еще раньше).

Третье место занимает американский суперкомпьютер Titan — Cray XK7 с производительностью 17590.0 TFlop/s и с 560640 ядрами. В 2011 году он был лидером рейтинга, правда, не долго — всего полгода, и до выхода последнего рейтинга занимал почетное второе место.

Что касается российских суперкомпьютеров, то наш самый мощный суперкомпьютер Ломоносов-2, установленный на факультете вычислительной математики и кибернетики (ВМК) МГУ занимает 41 место с производительностью 2102.0 TFlop/s, а полгода назад он занимал 35 место. Три года назад мне его удалось увидеть живьем и даже немного на нем поработать в рамках летней суперкомпьютерной академии.

Всего в рейтинг TOP500 на июнь 2016 года вошли 7 суперкомпьютеров из России. Кроме упомянутого уже Ломоносова-2, в рейтинг входят первый Ломоносов, тоже установленный в МГУ (109 место), а также суперкомпьютеры, установленные в Санкт-Петербургском политехническом университете (159 место), Российской Академии наук в Москве (348 место), Курчатовском институте в Москве (351 место), в Нижегородском государственном университете имени Лобачевского (489 место) и Южно-уральском государственном университете в Челябинске (498 место).

Для сравнения в рейтинг входят 168 китайских суперкомпьютеров и 165 американских. А еще на сайте TOP500 можно увидеть вот такую статистику по странам:

PS. Вы можете подписаться на новости сайта через RSS, Группу Вконтакте или Канал в Telegram.