Самый мощный компьютер в мире: от крутых игровых пк до суперкомпьютеров будущего

6.

ASC Purple и BlueGene/L (США) — 290 млн долларов
Эти два суперкомпьютера работали вместе. Они были построены IBM и установлены в 2005 году в Ливерморской национальной лаборатории. Из эксплуатации они были выведены в 2010 году. На момент создания ASC Purple занимал 66-е место по скорости в списке топ-500 суперкомпьютеров, а BlueGene/L был предыдущим поколением модели BlueGene/Q.
ASC Purple был построен для пятого этапа программы Прогнозного моделирования и вычислительной обработки данных Министерства энергетики США, а также Национальной администрации по ядерной безопасности. Его целью являлась симуляция и замена реальных испытаний оружия массового уничтожения. BlueGene/L использовали для прогнозирования глобального изменения климата.

От чего зависит цена

С каждым годом производительность компьютеров и ноутбуков растет, как и стоимость техники. Ценообразование зависит от нескольких факторов:

  • Технические характеристик.
  • Назначения электроники (игровая, офисная, для масштабных вычислений).
  • Тип компьютера (портативный, стационарный).
  • Бренд.

Основным определяющим фактором стоимости компьютера являются технические характеристики:

  • Тип и мощность процессора.
  • Объем оперативной памяти.
  • Параметры материнской платы.
  • Объем жесткого диска.
  • Параметры видеокарты.
  • Частота разрешения и размер монитора.

В зависимости от назначения, ключевые характеристики могут изменяться. Например, в игровых ПК упор сделан на скорость вычислений, качественное изображение и звук, емкость жесткого диска. А вот стационарные машины для масштабных вычислений могут вовсе не иметь видеокарты, сравниваясь по стоимости с сотней Ламборджини. Но среднестатистическому пользователю ПК едва ли понадобится такой компьютер дома.

Сегодня на рынке представлены портативные компьютеры (ноутбуки) с куда более высокими техническими показателями, чем стационарные. Куда меньшие габариты делают их дороже ПК такой же мощности.

Бренд играет в формировании стоимости компьютера не последнюю роль. Наценка за надкушенное яблоко на корпусе может составить 30-40% от базовой стоимости.

С каждым годом стоимость производительного ПК растет. Пользователи стремящиеся идти в ногу со временем не жалеют денег на надежного «помощника». Тем не менее, реально найти чуть более слабые модели, стоящие существенно дешевле топовых версий.

Что такое суперкомпьютер?

Суперкомпьютеры выполняют массовую параллельную обработку данных, при которой задачи разбиваются на части и одновременно обрабатываются тысячами процессоров. Это их главное отличие от обычных компьютеров, которые последовательно решают задачу за задачей. Если воспользоваться аналогией, то это все равно что подойти к кассам в супермаркете с полной тележкой и разделить товары между несколькими друзьями. Каждый оплатит свою часть отдельно, после чего вы встретитесь у выхода и снова сложите продукты в одну тележку. Чем больше друзей, тем быстрее можно завершить параллельную обработку — по крайней мере, в теории.

«Если система настроена правильно, то какую бы задачу вы ни поставили суперкомпьютеру, он справится с ней гораздо быстрее, чем компьютер с меньшим количеством процессоров или одним процессором. Для некоторых вычислений домашнему ноутбуку понадобились бы недели или даже месяцы, но если вы сможете настроить эффективную параллельную обработку данных, то это займет не больше дня», — объясняет исследователь из Политехнического института Ренсселера Джоан Росс, которая недавно вернулась из Аргоннской национальной лаборатории, где она проработала шесть месяцев.

По словам Росс, обработке данных способны помешать некорректные параметры программы. Например, расчеты могут идти стремительно при работе четырех процессоров, но замедлиться при подключении пятого. 

Самые дорогие ноутбуки 2021

Ноутбуки – удобная альтернатива стационарному ПК, отличаясь компактностью и возможностью автономной работы. Несмотря на размеры успешно соперничает с компьютерами по производительности.

Microsoft Surface Book 2

Ноутбук от компании Майкрософт является мощным представителем своего сегмента:

  • Intel Core i7-8650U.
  • SSD 256 ГБ.
  • nVidia GeForce GTX 1060.

Минималистичный дизайн и ультралёгкий вес, а также высокая производительность делают ноутбук желанным для не жалеющих денег геймеров. Стоимость: $3 200 (205 658 рублей).


Microsoft Surface Book 2 – мощный ноутбук от проверенного производителя

Acer Predator Helios 500

Один из фаворитов в игровом комьюнити, этот ноутбук является адаптацией своего более дорого предшественника от Acer.

  • Intel Core i9-8950HK.
  • RAM 32 ГБ.
  • SSD 2 x 512 ГБ.
  • nVidia GeForce GTX 1070.

Необычный угловатый дизайн делает ноутбук крайне привлекательным и футуристичным. Стоимость: $3 790 (243 576 рублей).


Acer Predator Helios 500 – мощный ноутбук с необычным дизайном

Alienware 17

Этот ноутбук также отличается высокой производительностью:

  • RAM 16 ГБ;
  • SSD 256 ГБ + HDD 1 ТБ.
  • nVidia GeForce GTX 1070, 8 ГБ.
  • Intel Core i7-8750H (2.2 – 4.1 ГГц).

Даже самые высокие настройки графики в игре и самый сложный программный софт не выбьют его из рабочей колеи. Стоимость ноутбука: $3 870 (248 717 рублей).


Alienware 17 – мощный ноутбук для сложных вычислений

HP OMEN X 17

Еще один игровой монстр от HP.

  • Intel Core i7 7820HK.
  • 3 Тб HDD и SSD.
  • GTX 1080.
  • 32 Гб оперативной памяти.

Никто не ожидал получить такой мощный продукт от компании, которая не слишком жалуется среди пользователей высоким качеством техники. Стоимость: $4 565 (293 384 рублей).


HP OMEN X 17, этой моделью производитель удивил многих геймеров

Apple MacBook Pro 15

Легендарные «яблоки» тоже радуют пользователей мощным и легким ноутбуком в классическом дизайне Apple:

  • Radeon Pro 560X на 4 Гб памяти;
  • SSD 4 ТБ.
  • DDR4 2400 МГц.
  • Intel Core 8-го поколения с 6-ядерным процессором.

Впрочем, яблочная техника никогда не отличалась дешевизной. Стоимость: $4 600 (295 633 рублей).


Apple MacBook Pro 15 – традиционно дорогой, но качественный ноутбук от мирового лидера

Fujitsu LIFEBOOK T938

Японский ноутбук-трансформер не создавался изначально как игровая машина, но может поразить техническими параметрами даже прихотливого пользователя;

  • Intel Core i7 8650U.
  • Intel UHD Graphics 620.
  • SSD 2 ТБ.

Основная особенность этого ноутбука заключается в его необычном, трансформирующемся дизайне. Стоимость: $4 625 (297 240 рублей).


Fujitsu LIFEBOOK T938 – мощный ноутбук с удобным дизайном

Panasonic TOUGHBOOK CF-20 5.0

Многие эксперты не понимают, за что компания выставила такую цену на этот не слишком впечатляющий ноутбук:

  • Intel Core m5 6Y57 1.1 ГГц.
  • 8Гб DDR3.
  • SSD-накопитель 256 Гб памяти.

Тем не менее, он заслужил место среди самых дорогих ноутбуков. Стоимость: $5 090 (327 125 рублей).


Panasonic TOUGHBOOK CF-20 5.0 – мощный ноутбук с завышенной ценой

MSI GT83 Titan 8RG 5.0

Этот ноутбук имеет заслуженное звание игрового монстра, но только после докупки оперативной памяти сверх установленной по умолчанию.

  • NVidia GeForce GTX 1080 с 8 Гб.
  • Intel Core i7 8850H , частотой 2.6 ГГц.
  • 32 Гб оперативной памяти, которые могут увеличиваться еще на 4 слота.

Стоимость: $5 400 (347 048 рублей).


MSI GT83 Titan 8RG 5.0 – один из лучших геймерских ноутбуков

Dell Latitude 7414

Как и в случае с Panasonic TOUGHBOOK, этот ноутбук не отличается выдающимися техническими характеристиками, а поэтому его высокая стоимость выглядит неоправданной.

  • Intel HD Graphics 520.
  • Intel Core i5-6300U.
  • 8 Гб оперативной памяти, частотой в 2100 МГц.

Хотя модель и не поражает своей мощностью, качество сборки отличается традиционным для Dell высоким уровнем. Стоимость: $5 415 (348 012 рублей).


Dell Latitude 7414 – дорогой, но качественный ноутбук

2 краш-теста вместо 200

— Как происходит доказательство достоверности модели?

— Технология математического моделирования в задачах испытаний методически нами постулируется в трех формах и их комбинациях. Первая форма –компьютерная модель состоит из совокупности отдельных моделей, каждую из которых можно проверить на элементарных образцах и на элементарных экспериментах. Это делается достаточно быстро, и это – достоверно.

Второй способ доказательства достоверности – от прототипа. Например, создано и испытано изделие. Мы создаем его математическую модель, проверяем адекватность этой модели на ранее проведенных экспериментах, и строим точно такую же модель для вновь создаваемого изделия. Тем самым мы гарантируем ее адекватность для проверенной области физических процессов.

Третий подход очень сильно распространен в автомобильной промышленности. Доказательство пассивной безопасности современных автомобилей обеспечено с помощью виртуальных моделей. По всем нормам нужно проводить около 200 краш-тестов для каждого кузова – это огромные деньги и сроки. Сейчас проводят только два краш-теста, случайно выбранных сертифицирующим органом, а 200 требуемых, перед началом натурных испытаний, проводятся на суперкомпьютере и предъявляются на сертификацию. После проведения двух случайно выбранных тестов осуществляется поверка с ранее проведенными виртуальными экспериментами. Если их результаты попадают в заданные доверительные интервалы, вся номенклатура из 200 виртуальных испытаний будет засчитана, и автомобиль сертифицирован по пассивной безопасности.

Мы предлагаем точно такой же подход. Когда самолет уже существует, с использованием первых двух способов готовится виртуальная модель. На ней проводится весь цикл виртуальных испытаний. Подойдя к натурным испытаниям, выборочно из всей планируемой программы выбирается несколько режимов, которые назначает испытательный центр. На них проводятся натурные испытания. Результаты сравниваются с виртуальными. Если все хорошо, мы перешагиваем через массу рутинных и дорогостоящих натурных испытаний, а самолет переходит к другой группе испытаний. Такими вот прыжками можно сокращать количество испытаний.

— Какие требования по знаниям к работающему у Вас инженеру-расчетчику?

— Уровень требований к инженеру-расчетчику сейчас очень высок. Это связано со значимостью результатов математического моделирования как в проектировании, так и в испытаниях. Все применяемые модели должны быть обоснованы, тщательно задокументированы и проверены экспертами. Иначе виртуальные испытания не могут быть приняты для сокращения и замены натурных.

Неоспоримое превосходство ARM

Рейтинг суперкомпьютеров Top500 по результатам тестов производительности возглавил японский Fugaku, основанный на процессорных ядрах с архитектурой ARM. Рейтинг существует с июня 1993 г. и обновляется дважды в год (в июне и ноябре), и это первый за всю его историю случай, когда первое место занимает именно ARM-суперкомпьютер.

Fugaku разработан японской компанией Fujitsu и управляется операционной системой Red Hat Enterprise Linux (RHEL). Примечательно, что компания IBM, с 2019 г. владеющая Red Hat и всеми ее наработками, в новой 55 редакции Top500 заняла лишь второе место со своим суперкомпьютером Summit.

Японский ARM-суперкомпьютер Fujitsu Fugaku

По результатам теста производительности High Performance Linpack (HPL) у IBM Summit не было и шанса занять первую строчку рейтинга. Результат творения Fugaku составил 415,5 петафлопса, и это в 2,8 раза больше показателя Summit. При этом потенциальная пиковая производительность суперкомпьютера Fujitsu равна почти 513,9 петафлопса.

Основу японского суперкомпьютера составили 48-ядерные однокристальные ARM-системы Fujitsu A64FX, и общее число ядер в суперкомпьютере составило почти 7,3 млн.

Для сравнения, производительность IBM Summit равна 148,6 петафлопс (потенциальная пиковая – около 200,8 петафлопс). Суперкомпьютер основан на процессорах IBM Power9 22C и дискретных видеоускорителях Nvidia Tesla V100 и работает на RHEL.

Следует отметить, что компания Apple тоже оценила все преимущества однокристальных систем на базе ARM-архитектуры с точки зрения возможностей и производительности. С 2020 г., как сообщал CNews, она переводит все свои компьютеры с процессоров Intel на ARM-чипы собственной разработки.

Кому пригодится суперкомпьютер Сбербанка

Доступ к ресурсам суперкомпьютера Christofari может заинтересовать научно-исследовательские организации, а также коммерческие и государственные структуры, занятые в таких отраслях экономики как нефтегазовая, банковская и телекоммуникационная индустрия, ритейл, химия, медицина и другие, считают в банке.

По словам исполнительного вице-президента и руководителя блока «Технологии» Сбербанка Давида Рафаловского, использование ресурсов суперкомпьютера повысит эффективность решения задач в широком спектре областей, к примеру, в обработке естественного языка, компьютерном зрении, автоматизированном принятии решений, оценке и управлении рисками, выявлении мошенничества, предиктивной аналитике, создании голосовых помощников и чат-ботов.

Список самых мощных компьютеров в мире

Организация, где установлен компьютер Тип компьютера Количество вычислительных ядер Максимальная производительность Электропотребление
Oak Ridge National Laboratory

United States

Jaguar — Cray XT5-HE Opteron Six Core 2.6 GHz / 2009

Cray Inc.

224162 1759.00 6950.60
National Supercomputing Centre in Shenzhen (NSCS)

China

Nebulae — Dawning TC3600 Blade, Intel X5650, NVidia Tesla C2050 GPU / 2010

Dawning

120640 1271.00 2984.30
DOE/NNSA/LANL

United States

Roadrunner — BladeCenter QS22/LS21 Cluster, PowerXCell 8i 3.2 Ghz / Opteron DC 1.8 GHz, Voltaire Infiniband / 2009

IBM

122400 1042.00 2345.50
National Institute for Computational Sciences/University of Tennessee

United States

Kraken XT5 — Cray XT5-HE Opteron Six Core 2.6 GHz / 2009

Cray Inc.

98928 831.70 2569
Forschungszentrum Juelich (FZJ)

Germany

JUGENE — Blue Gene/P Solution / 2009

IBM

294912 825.50 2268.00
National SuperComputer Center in Tianjin/NUDT

China

Tianhe-1 — NUDT TH-1 Cluster, Xeon E5540/E5450, ATI Radeon HD 4870 2, Infiniband / 2009

NUDT

71680 563.10 2578
DOE/NNSA/LLNL

United States

BlueGene/L — eServer Blue Gene Solution / 2007

IBM

212992 478.20 2329.60
Argonne National Laboratory

United States

Intrepid — Blue Gene/P Solution / 2007

IBM

163840 458.61 1260
Sandia National Laboratories / National Renewable Energy Laboratory

United States

Red Sky — Sun Blade x6275, Xeon X55xx 2.93 Ghz, Infiniband / 2010

Sun Microsystems

42440 433.50 1254
Texas Advanced Computing Center/Univ. of Texas

United States

Ranger — SunBlade x6420, Opteron QC 2.3 Ghz, Infiniband / 2008

Sun Microsystems

62976 433.20 2000.00
DOE/NNSA/LLNL

United States

Dawn — Blue Gene/P Solution / 2009

IBM

147456 415.70 1134
Moscow State University — Research Computing Center Russia Lomonosov — T-Platforms T-Blade2, Xeon 5570 2.93 GHz, Infiniband QDR / 2009 T-Platforms 35360 350.10 1127
Forschungszentrum Juelich (FZJ)

Germany

JUROPA — Sun Constellation, NovaScale R422-E2, Intel Xeon X5570, 2.93 GHz, Sun M9/Mellanox QDR Infiniband/Partec Parastation / 2009

Bull SA

26304 274.80 1549.00
KISTI Supercomputing Center

Korea, South

TachyonII — Sun Blade x6048, X6275, IB QDR M9 switch, Sun HPC stack Linux edition / 2009

Sun Microsystems

26232 274.20 307.80
University of Edinburgh

United Kingdom

HECToR — Cray XT6m 12-Core 2.1 GHz / 2010

Cray Inc.

43660 274.70 1189.80
NERSC/LBNL

United States

Franklin — Cray XT4 QuadCore 2.3 GHz / 2008

Cray Inc.

38642 266.30 1150.00
Grand Equipement National de Calcul Intensif — Centre Informatique National de l’Enseignement Supц╘rieur (GENCI-CINES)

France

Jade — SGI Altix ICE 8200EX, Xeon E5472 3.0/X5560 2.8 GHz / 2010

SGI

23040 237.80 1064.00
Institute of Process Engineering, Chinese Academy of Sciences

China

Mole-8.5 — Mole-8.5 Cluster Xeon L5520 2.26 Ghz, nVidia Tesla, Infiniband / 2010

IPE, nVidia Tesla C2050, Tyan

33120 207.30 1138.44
Oak Ridge National Laboratory

United States

Jaguar — Cray XT4 QuadCore 2.1 GHz / 2008

Cray Inc.

30976 205.00 1580.71}

Особенности чипа

Процессор содержит 850 тыс. программируемых ядер, оптимизированных для вычислений в векторном пространстве, а объем встроенной памяти SRAM достигает 40 ГБ. Ядра работают на частоте в диапазоне 2,5-3 ГГц – такой же, как и у чипа первого поколения. В WSE-2 пропускная способность памяти по сравнению с WSE увеличилась с 9 ПБ/сек до 20 ПБ/сек.

Благодаря усилению межкомпонентных соединений общая пропускная способность чипа выросла со 100 Пбит/сек до 220 Пбит/сек. В чипе предусмотрена возможность обхода дефектных областей. Это необходимо, поскольку при таком внушительном количестве ядер возникновение брака при штамповке на фабрике очень вероятно.

Созданием чипов для решения задач в области искусственного интеллекта занимается множество компаний по всему миру. В их числе как гиганты вроде Nvidia, Intel, Qualcomm и Google, так и небольшие стартапы, например, британская Graphcore или американская Sambanova Systems.

ИИ-системы опираются на параллельные вычисления, для которых требуются многопроцессорные системы. Их производительность во многом ограничивает низкая скорость межпроцессорных коммуникаций, в которых задействована оперативная память. Cerebras в своих чипах линейки WSE решает эту проблему с помощью размещения огромного объема памяти непосредственно на кристалле. В нее загружается сразу вся необходимая для проведения вычислений с использованием всех рабочих ядер информация. При этом нагрузка распределяется равномерно таким образом, чтобы обработка данных была завершена всеми ядрами одновременно.

10 самых мощных суперкомпьютеров в мире

После того, как мы рассказали вам о невероятных технических характеристиках этого типа оборудования, мы не могли бы закончить, не сказав вам, какие самые мощные суперкомпьютеры были изготовлены.

Шахин II

Он был построен Cry.Inc совместно с Университетом науки и технологии короля Абдаллы, который сейчас является его владельцем. Он используется с 2015 года на этих объектах.

С ОС Linux, Cray, невозможно не удивиться, узнав, что в его процессоре почти 200 000 ядер , что, кстати, является Xeon E5-2698v3 16C . Это означает выход 5537 TFLOP/с. Еще более удивительным является знание вашей потребности в энергии, которая составляет «всего» 2800 кВт.

Хейзел Курица

Cray.Inc отвечает за проектирование и производство в 2015 году Hazel Hen, суперкомпьютера на 41 кабину с Xeon E5-2680v3 12C с ядрами 185088 . Его производительность составляет 7,42 PetaFLOPS/s . Операционная система такая же, как и в предыдущем случае. В этом случае мы должны, хотя средняя мощность неизвестна, она достаточно эффективна, с максимальной известной величиной в 1512 кВт.

Piz Daint

Cray.Inc также несет ответственность за это производство, которое идет напрямую в Швейцарию, где оно находится с 2013 года, в частности в Национальном суперкомпьютерном центре. Сегодня лучший суперкомпьютер на континенте .

Это достигается благодаря процессору Xeon E5-2670 8C , работающему на частоте 2,6 ГГц и ядру 115984 , его 28 кабинам и теоретической производительности 7,8 петаFLOPS, которые мы видели который в процессе удваивается, достигнув уже 19,6 петаФЛОПС . Мы повторяем ТАК.

Троица

Он используется министерством энергетики США. UU., Национальное управление по ядерной безопасности и Лос-Аламосская национальная лаборатория, где оно в настоящее время находится.

Мы повторяем информацию о производителе и операционной системе и обнаруживаем Xeon E5-2698v3 16C с частотой 2,3 ГГц, который включает в себя более 380000 ядер . Достигнутая им обработка превышает 27000 теоретических TFLOPS/s . Его память составляет 365056 ГБ.

Тяньхэ-2

Мы нашли его в Китае, в суперкомпьютерном центре. Его производителем был NUDT, который начал работать в Гуанчжоу в 2013 году.

Его операционная система-Kylin Linux, процессор- Intel Xeon E5-2692v2 12C с частотой 2,2 ГГц и 3,12 миллиона ядер . Таким образом, он способен давать 33,86 тФлоп/с , работая при 17808 кВт.

Sunway TaihuLight

Мы закончили список с другим суперкомпьютером, расположенным в Китае, в Центре суперкомпьютеров в Уси. Производство в этом случае произошло из рук NRCPC и начало функционировать совсем недавно, в 2016 году.

Его операционная система является эксклюзивной, Sunway RaiseOS 2.0.5, которая основана на Linux. У него более 10 миллионов ядер в процессоре Sunway SW26010 260C с тактовой частотой 1,45 ГГц. Мы получаем производительность 93 TFlops при 15371 кВт.

K компьютер

Еще одна замечательная машина, на этот раз японская, которая работает с SPARC64 VIIIfx на частоте 2 ГГц с 700 000 ядер . Производительность, которую он предлагает, достигает 10,5 TFLOP в секунду . В свою очередь, выходная мощность составляет 12659 кВт. ОС Linux. У нас это есть в Центре передовых компьютерных наук RIKEN.

Sequoia

IBM отвечала за производство этого устройства в 2012 году, специально для Национальной администрации ядерной безопасности США, находящейся в Ливерморской национальной лаборатории им. Лоуренса.

Его процессор представляет собой Power BQC 16C с миллионом с половиной ядер , а также производительность более чем 17 TFlop/s . Работа с линуксом Его потребляемая мощность составляет 7890 кВт.

Титан

Он дает скорость 17,59 петафлопс благодаря своему Opteron 6274 16C с частотой 2,2 ГГц более полумиллиона ядер . Он имеет Cray Linux Enviroment и графический процессор Nvidia. Завод Cray.Inc находится в Национальной лаборатории Ок-Риджем в США.

Look

Завод IBM в 2012 году и с тех пор находится в Аргоннской национальной лаборатории. В данном случае процессор представляет собой Power BQC 16C с почти 800 000 ядер . Производительность превышает 8586 TFLOPS/с каждую секунду. Он имеет Linux и работает на 3945 кВт.

Juqueen – Blue Gene/Q

  • Местоположение: Германия
  • Производительность: 5 петафлопс
  • Теоретический максимум производительности: 5,87 петафлопс
  • Мощность: 2,3 МВт

С момента запуска в 2012 году Juqueen является вторым по мощности суперкомпьютером в Европе и первым – в Германии. Как и «Вулкан», этот суперкомпьютерный кластер разработан компанией IBM в рамках проекта Blue Gene, причем относится к тому же поколению Q.

Находится суперкомпьютер в одном из крупнейших исследовательских центров Европы в Юлихе. Используется соответственно – для высокопроизводительных вычислений в различных научных исследованиях.

Суперкомпьютер Juqueen 

Суперкомпьютеры

Суперкомпьютер – это компьютер с максимальной производительностью. С быстрым развитием этой сферы судить о лучших характеристиках и моделях суперкомпьютеров довольно сложно.

В 1993 году был запущен проект, по составлению рейтинга 500 лучших вычислительных систем мира. Перечень публикуется 2 раза в год в июне и ноябре месяце. Согласно последнему рейтингу представляем лучшие вычислительные машины современности:

  1. Titan. Обновленная версия суперкомпьютера Jaguar установлена в Теннесси. Имеет более 18 тысяч процессоров и занимает площадь в 404 м². Его производительность более 17 петафлопс. Создавалась с целью проведения научных расчетов и занимала первое место в рейтинге в ноябре 2012 года.
  2. Piz Daint. Этот суперкомпьютер находится в Швейцарии и назван в честь одной из швейцарских гор в Альпах. Самый мощный суперкомпьютер Европы. Находится на пятом месте в последнем представленном рейтинге.
  3. Tianhe-2. Этот китайский суперкомпьютер занимал первую строчку рейтинга 6 лет подряд, но сейчас находиться на третьем месте. Устройство занимает площадь в 720 м². Производительность этой машины более 34 петафлопс.
  4. Sunway Taihu Light. Известный китайский суперкомпьютер занимает вторую строчку в списке лучших суперкомпьютеров современности. Машина полностью создана на базе процессоров разработанных в Китае. Производительность устройства около 93 петафлопс.
  5. Summit. Считается одним из самых современных супермашин. Запущен в работу в середине 2018 года производителем IBM и ORNT. Машина включает более 4 тысяч серверов. Один сервер использует два 22-ядерных процессора. Суперкомпьютер разработан специально для национальной лаборатории Министерства энергетики США для проведения научных исследований. Для этого компьютера разработана специальная система охлаждения на более чем 15 тысяч литров воды.

Архитектура современных Супер-ЭВМ

Архитектура ЭВМ охватывает значительный круг проблем, связанных с созданием комплекса аппаратных и программных средств и учитывающих большое количество определяющих факторов. Среди этих факторов основными являются: стоимость, сфера применения, функциональные возможности, удобство в эксплуатации, а одним из основных компонентов архитектуры считаются аппаратные средства.Архитектура ЭВМ включает в себя как структуру, отражающую состав ПК, так и программно – математическое обеспечение. Структура ЭВМ — совокупность элементов и связей между ними. Основным принципом построения всех современных ЭВМ является программное управление.

Все компьютеры делятся на четыре класса в зависимости от числа потоков команд и данных.

Второй класс характеризуется наличием одиночного потока команд, но множественного nomoka данных (SIMD). К этому архитектурному классу принадлежат однопроцессорные векторные или, точнее говоря, векторно-конвейерные суперкомпьютеры, например, Cray-1 . В этом случае мы имеем дело с одним потоком (векторных) команд, а потоков данных — много: каждый элемент вектора входит в отдельный поток данных. К этому же классу вычислительных систем относятся матричные процессоры, например, знаменитый в свое время ILLIAC-IV. Они также имеют векторные команды и реализуют векторную обработку, но не посредством конвейеров, как в векторных суперкомпьютерах, а с помощью матриц процессоров.

К третьему классу — MIMD — относятся системы, имеющие множественный поток команд и множественный поток данных. К нему принадлежат не только многопроцессорные векторные суперЭВМ, но и вообще все многопроцессорные компьютеры. Подавляющее большинство современных суперЭВМ имеют архитектуру MIMD.

Четвертый класс в систематике Флинна, MISD, не представляет практического интереса,по крайней мере для анализируемых нами компьютеров. В последнее время в литературе часто используется также термин SPMD (одна программа — множественные данные). Он относится не к архитектуре компьютеров, а к модели распараллеливания программ и не является расширением систематики Флинна. SPMD обычно относится к MPP (т.е. MIMD) — системам и означает, что несколько копий одной программы.

Christofari и другие участники Топ 500 из России

Несмотря на недавний официальный анонс самого мощного российского суперкомпьютера Christofari, некоторые подробности о его архитектуре и производительности стали известны лишь сегодня из описания на сайте Топ-500. Система, созданная специалистами Сбербанка и Sbercloud в содружестве с Nvidia, выполнена на базе 24-ядерных процессоров Xeon Platinum 8168 с тактовой частотой 2,7 ГГц и графических ускорительных модулей Nvidia DGX-2.

Тройка российских суперкомпьютеров в новейшем топ500

Количество вычислительных ядер в системе Christofari в настоящее время составляет 99,6 тыс. (суммарно по процессорным и графическим чипам), при этом общий объем установленной памяти равен 115,2 тыс. ГБ. В качестве межузлового интерконнекта используется высокопроизводительная технология Mellanox InfiniBand EDR.

Система работает под управлением ОС Ubuntu 18.04.01, с использованием компиляторов Nvidia NVCC 10 и Intel Composer XE, математических библиотек Intel MKL и Nvidia CUDA BLAS, а также библиотеки интерфейса обмена данными OpenMPI-3.1.4-cuda.

Производительность суперкомпьютера Christofari в тестах Linpack зарегистрирована в итоговых данных Топ-500 на уровне 6,669 петафлопс, теоретическая пиковая производительность – на уровне 8,789 петафлопс.

Для сравнения: занимающий 107 строчку мирового рейтинга российский суперкомпьютер «Ломоносов-2», созданный компанией «Т-Платформы», выполнен на 14-ядерных процессорах Xeon E5-2697v3 с тактовой частотой 2,6 ГГц и 12-ядерных процессорах Intel Xeon Gold 6126 с тактовой частотой 2,6 ГГц, а также с применением графических ускорителей Nvidia K40m/P-100 (64 384 вычислительных ядер в сумме). В качестве интерконнекта используется шина Infiniband FDR, в качестве программной обвязки – ОС Linux с компилятором GCC, библиотеками MKL, cuBLAS и OpenMPI-1.10.7. Производительность системы зарегистрирована на уровне 2,478 петафлопса (теоретически на пике до 4,946 петафлопс).

Занимающий 465 строчку в новейшем Топ-500 суперкомпьютер Росгидромета на базе платформы Cray XC40-LC после последней модернизации, проведенной компанией «Т-Платформы» в ноябре 2018 г. включает 976 вычислительных узлов с двумя процессорами Intel Xeon E5-2697v4 и 128 ГБ оперативной памяти на узел с общей производительностью в 1293 Тфлопс (всего 35 136 вычислительных ядер). Вычислительная мощность суперкомпьютерной системы Росгидромета заявлена на уровне 1,2 петафлопс (до 1,29 петафлопс на пике).

Глобальный суперкомпьютерный рынок: тренды и перспективы

В последней редакции Топ-500 значительным образом укрепилась позиция Китая. ПО числу входящих в рейтинг систем страна лидирует с огромным отрывом: 228 суперкомпьютеров, или 45,6% всего списка. Системы из США, в свою очередь, представлены 117 комплексами (23,4%), однако они в сумме демонстрируют большую суммарную производительность – 37,1 % от суммарной мощности топ500, против 32,2% в сумме у всех систем из Китая.

Рейтинг стран по производительности в последнем топ500

Третье место в зачете рейтинга по странам у Японии с ее 29 системами, далее располагается Франция (18), Германия (16), Голландия (15), Ирландия (14) и Великобритания (11).

Пятьсот самых мощных суперкомпьютеров планеты обладают суммарной мощностью 1,65 экзафлопс (1018, квинтиллионов, или миллион триллионов операций с плавающей запятой в секунду). Минимальная производительность для входа в рейтинг выросла до 1,14 петафлопс, хотя еще полгода назад для этого было достаточно 1,02 петафлопс.

Десятка лидеров рейтинга за полгода не изменилась: первые две строчки принадлежат американским системам Summit и Sierra производства IBM на процессорах Power9 и ускорителях Nvidia Tesla V100 (148,6 петафлопс и 94,6 петафлопс соответственно). Тройку лидеров замыкает китайская система Sunway TaihuLight производительностью 93,0 петафлопс на процессорах Sunway SW26010.

Китайское доминирование в рейтинге отражено числом вошедших в него систем китайского производства: 174 от Lenovo, 71 от Sugon и 65 от Inspur. Cray, недавно приобретенная HPE, находится лишь на четвертой строчке с 36 системами, на пятом – собственно HPE с 35 системами.

Лидеры топ500. Вендоры, суммарная производительность

По-прежнему безоговорочным лидером на процессорном уровне остается Intel – на ее чипах (преимущественно Xeon и Xeon Phi разных поколений) собраны 470 из всех 500 систем рейтинга. IBM занимает второе место с 14 системами, десять из которых собраны на чипах Power, четыре на чипах Blue Gene/PowerPC. Чипы AMD представлены в рейтинге тремя системами. Пока что в списке нет ни одной системы на чипах Arm, но они ожидаются ближе к 2021 г.

Лидеры топ500. Вендоры, суммарное число систем

Среди поставщиков ускорителей в рейтинге доминирует Nvidia: 136 из 145 систем списка оснащены ее акселераторами. Полгода назад рейтинг включал только 134 системы с ускорителями.

Piz Daint – Cray XC30

  • Местоположение: Швейцария
  • Производительность: 6,27 петафлопс
  • Теоретический максимум производительности: 7,78 петафлопс
  • Мощность: 2,3 МВт

Швейцарский национальный суперкомпьютерный центр (CSCS) может похвастаться мощнейшим суперкомпьютером в Европе. Piz Daint, названный так в честь альпийской горы, был разработан компанией Cray и принадлежит к семейству XC30, в рамках которого является наиболее производительным.

Piz Daint применяется для различных исследовательских целей, вроде компьютерного моделирования в области физики высоких энергий.

Суперкомпьютер Piz Daint 

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Adblock
detector