Superkompyuterlar Super kompyuter nima

Kori

Superkompyuter quvvati - 14 Pflop / sek
O'tgan yili Cori dunyodagi eng qudratli superkompyuterlar ro'yxatining oltinchi qatorida edi, ammo texnologiyalarni rivojlantirishning aqldan ozgan tezligi bilan u bitta pozitsiyani yo'qotdi. Ushbu superkompyuter AQShda Lourens Berkli nomidagi milliy laboratoriyada joylashgan. Shveytsariyalik olimlar Kori yordamida 45 kubitli kvant hisoblash mashinasini yaratishga muvaffaq bo'lishdi. Ushbu superkompyuterning ishlab chiqarish quvvati soniyasiga 14 petaflopsni tashkil qiladi.

Superkompyuter quvvati - 17,2 Pflop / sek
Dunyo olimlari azaldan Sequoia sayyoradagi eng tezkor superkompyuter ekanligi to'g'risida kelishib olishgan. Va bu shunchaki emas, chunki u odamlarni bir soniyada 6,7 ​​milliard 320 yilga olib boradigan arifmetik hisob-kitoblarni amalga oshirishga qodir. Haqiqatan ham, mashinaning kattaligi ajoyib - u 390 kvadrat metrdan ortiq maydonni o'z ichiga oladi va 96 ta javonni o'z ichiga oladi. O'n olti ming trillion operatsiya yoki boshqacha qilib aytganda 17,2 petaflops - bu superkompyuterning ishlab chiqarish quvvati.

Titan

Superkompyuter quvvati - 17,6 Pflop / sek
Sayyoradagi eng tezkor superkompyuterlardan biri bo'lishdan tashqari, u energiya jihatidan juda tejamkor. Energiya samaradorligi ko'rsatkichi iste'mol qilish uchun zarur bo'lgan har bir vatt energiya uchun 2142,77 megaflopni tashkil etadi. Ushbu kam quvvat sarfining sababi hisoblash uchun zarur bo'lgan quvvatning 90% gacha ta'minlaydigan Nvidia tezlatgichidir. Bundan tashqari, Nvidia tezlatgichi ushbu superkompyuter egallagan maydonni sezilarli darajada qisqartirdi, endi unga atigi 404 kvadrat metr kerak bo'ladi.

Superkompyuter quvvati - 19,6 Pflop / sek
Ushbu qurilmaning birinchi taqdimoti 2013 yilda, Shveytsariyada, Lugano shahrida bo'lib o'tdi. Endi ushbu superkompyuterning geolokatsiyasi Shveytsariyaning superkompyuterlar milliy markazidir. Piz Daint - bu yuqoridagi mashinalarning barcha eng yaxshi xususiyatlarining kombinatsiyasi, u juda yuqori energiya samaradorligiga ega va hisob-kitoblarda juda tezkor. Faqat bitta o'ziga xos xususiyat juda ko'p narsani talab qiladi - bu superkompyuterning hajmi 28 ta ulkan tokchani egallaydi. Piz Daint bir soniyada 19,6 petaflops quvvatga ega qayta ishlash quvvatiga ega.

Superkompyuter quvvati - 33,9 Pflop / sek
Ushbu qurilma xitoy tilida "Somon yo'li" degan ma'noni anglatuvchi romantik Tianhe nomiga ega. Tianhe-2 500 ta eng tezkor va eng kuchli superkompyuterlar ro'yxatidagi eng tezkor kompyuter edi. U 2507 arifmetik amallarni hisoblab chiqishi mumkin, bu petafloplar bo'yicha 33,9 Pflop / sek. Ushbu kompyuter ishlatiladigan ixtisoslik qurilishdir, u qurilish va yo'l qurilishi bilan bog'liq operatsiyalarni hisoblab chiqadi. 2013 yilda birinchi ishga tushirilgandan buyon ushbu kompyuter dunyodagi eng yaxshi mashinalardan biri ekanligini isbotlab, ro'yxatlarda o'z o'rnini yo'qotmagan.

Superkompyuter quvvati - 93 Pflop / sek
Sunway TaihuLight - bu dunyodagi eng tezkor superkompyuter, uning ulkan hisoblash tezligidan tashqari, u o'zining katta o'lchamlari bilan ham mashhur - u 1000 kvadrat metrdan ortiq maydonni egallaydi. 2016 yilda Germaniyada bo'lib o'tgan xalqaro konferentsiya ushbu superkompyuterni dunyodagi eng tezkor deb tan oldi va bu borada uning hali ham jiddiy raqibi yo'q. Uning tezligi bu borada unga eng yaqin superkompyuter bo'lgan Tianhe-2nikidan uch baravar ko'p!
Texnik taraqqiyot bir joyda turmaydi, u kosmik tezlikda rivojlanadi, inson hayotining ko'p qirralariga ta'sir qiladi, ijobiy va salbiy tomonlari ko'p. Hozirda odamlar uchun har xil usullar mavjud: kompyuterlar, robotlar va qurilmalar. Ammo har qanday uskunaning asosiy maqsadi inson hayotini soddalashtirishdir, texnologiya sizning vaqtingizni behuda sarflaydigan ma'nosiz o'yin-kulgiga aylanmasligi kerak.
Ilgari birinchi o'rinni egallab turgan K Computer superkompyuteri uchinchi o'ringa tushib ketdi. Uning ishlashi 11,28 Pflop (1-rasmga qarang). Eslatib o'tamiz, floplar (FLoating-point Operations Per Second, FLOPS) bu ma'lum bir hisoblash tizimi soniyada qancha suzuvchi nuqta operatsiyalarini bajarishi mumkinligini ko'rsatadigan kompyuter ish faoliyatini o'lchaydigan birlikdir.
K Computer - bu Rikagaku Kenkiyo fizik-kimyoviy tadqiqotlar instituti (RIKEN) va Fujitsuning hamkorlikdagi ishlanmasi. U Yaponiya Ta'lim, madaniyat, sport, fan va texnologiyalar vazirligi (MEXT) boshchiligidagi yuqori samarali hisoblash infratuzilmasi tashabbusi doirasida yaratilgan. Superkompyuter Yaponiyaning Kobe shahridagi Ilg'or Hisoblash fanlari instituti hududida o'rnatilgan.
Superkompyuter tarqatilgan xotira me'morchiligiga asoslangan. Tizim 80000 dan ortiq hisoblash tugunlaridan iborat bo'lib, ularning har biri 96 ta hisoblash tugunlari va 6 ta kirish / chiqish tugunlarini o'z ichiga olgan 864 ta javonlarda joylashgan. Har biri bitta protsessor va 16 Gb tezkor xotirani o'z ichiga olgan tugunlar olti o'lchovli tsikl / torus topologiyasiga muvofiq o'zaro bog'langan. Hammasi bo'lib tizimda Fujitsu tomonidan 45nm texnologiyasi asosida ishlab chiqarilgan 88,128 sakkiz yadroli SPARC64 VIIIfx protsessorlari (705,024 yadro) ishlatiladi.
Ushbu umumiy maqsadli superkompyuter yuqori darajadagi ishlash darajasini va ko'plab dasturlarni qo'llab-quvvatlashni ta'minlaydi. Ushbu tizim iqlim o'zgarishi, tabiiy ofatlarning oldini olish va tibbiyot sohalarida tadqiqotlar o'tkazish uchun ishlatiladi.
Noyob suvni sovutish tizimi uskunaning ishdan chiqish ehtimolini kamaytirishga va umumiy energiya sarfini kamaytirishga yordam beradi. Energiyani tejashga yuqori samarali uskunalar, issiqlik va elektr energiyasi uchun kogeneratsiya tizimi va qator quyosh panellari yordamida erishiladi. Bundan tashqari, sovutgichdan chiqindi suvni qayta ishlash mexanizmi atrof-muhitga salbiy ta'sirini kamaytirishga yordam beradi.
K kompyuteri joylashgan bino zilzilaga chidamli bo'lib, Yaponiya shkalasi bo'yicha (0-7) 6 yoki undan katta balli zilzilalarga bardosh bera oladi. Uskunalar shkaflari va kabellarini yanada samarali joylashtirish uchun 50 × 60 m o'lchamdagi uchinchi qavat qo'llab-quvvatlovchi ustunlardan to'liq ozod qilinadi. Zamonaviy qurilish texnologiyalari og'irligi 1,5 tonnani tashkil etadigan javonlarni o'rnatish uchun ruxsat etilgan yuk darajasini (1 t / m2 gacha) ta'minlashga imkon berdi.

SUPER KOMPYUTER SEQUOIA

Livermor milliy laboratoriyasida o'rnatilgan Sequoia superkompyuteri. Lourens, 16.32 Pflops ko'rsatkichiga ega va reytingning ikkinchi qatorini egallaydi (2-rasmga qarang).
Ushbu Blue Gene / Q-ga asoslangan IBM petaflop superkompyuteri AQShning Yadro Xavfsizligi Milliy Boshqarmasi (NNSA) uchun Kengaytirilgan Simulyatsiya va Hisoblash dasturi doirasida qurilgan.
Tizim 96 tokchadan va 98 304 hisoblash tugunidan iborat (har bir tokchaga 1024 tugun). Har bir tugun 16 yadroli PowerPC A2 protsessorini va 16 Gb DDR3 RAMni o'z ichiga oladi. Hammasi bo'lib 1,572,864 protsessor yadrosi va 1,6 PB xotira ishlatiladi. Tugunlar "beshta o'lchovli torus" topologiyasiga muvofiq bir-biriga bog'langan. Tizim egallagan maydon 280 m2. Umumiy quvvat sarfi 7,9 MVtni tashkil qiladi.
Sequoia superkompyuteri dunyoda birinchi bo'lib ilmiy hisob-kitoblarni amalga oshirdi, buning uchun 10 Pflops dan ortiq ishlov berish kuchi kerak edi. Shunday qilib, HACC kosmologik modellashtirish tizimi 3,6 trillion zarracha rejimida ishga tushirilganda taxminan 14 Pflopni talab qildi va inson yuragi elektrofizyologiyasini modellashtirish uchun Cardiod loyiha kodini ishga tushirish paytida ushbu ko'rsatkich deyarli 12 Pflopga etdi.

SUPER KOMPYUTER TITAN

Dunyodagi eng tezkor superkompyuter AQShning Oak Ridge milliy laboratoriyasida (ORNL) o'rnatilgan Titan superkompyuteri deb tan olindi. Linpack mezonlarida uning ishlashi 17,59 Pflopni tashkil etdi.
Titan gibrid CPU-GPU arxitekturasini amalga oshiradi (3-rasmga qarang). Tizim 18,688 tugundan iborat bo'lib, ularning har biri 16 yadroli AMD Opteron protsessori va Nvidia Tesla K20X grafik tezlatgichi bilan jihozlangan. Hammasi bo'lib 560 640 protsessordan foydalaniladi. Titan - bu ORNL-da ilgari ishlagan Jaguar superkompyuterining yangilanishi va bir xil server shkaflarini egallagan (jami 404 m2).
Mavjud quvvat va sovutish tizimlaridan foydalanish imkoniyati qurilish vaqtida taxminan 20 million dollarni tejab qoldi. Superkompyuter 8,2 MVt quvvat sarflaydi, bu Yaguarnikidan 1,2 MVt ko'proq, suzuvchi nuqta ko'rsatkichini 10 baravarigacha etkazib beradi.
Titan birinchi navbatda materialshunoslik va atom energetikasi sohasidagi tadqiqotlar, shuningdek, ichki yonish dvigatellari samaradorligini oshirish bilan bog'liq tadqiqotlar uchun ishlatiladi. Bundan tashqari, u iqlim o'zgarishini simulyatsiya qilish va mumkin bo'lgan yumshatish strategiyasini tahlil qilish uchun ishlatiladi.

ENG "Yashil" SUPER KOMPYUTER

Eng yuqori samarali tizimni aniqlashga qaratilgan Top500 reytingidan tashqari, "eng yashil" superkompyuterlarni belgilaydigan Green500 reytingi ham mavjud. Bu erda energiya samaradorligi ko'rsatkichi (Mflops / W) asos bo'lib olinadi. Ayni paytda (reytingning so'nggi soni - 2012 yil noyabr) Green500-ning etakchisi super Beacon kompyuteridir (Top500-da 253-o'rin). Uning energiya samaradorligi ko'rsatkichi 2499 Mflop / Vt.
Beacon Intel Xeon Phi 5110P koprotsessorlari va Intel Xeon E5-2670 protsessorlari bilan ishlaydi, shuning uchun eng yuqori ko'rsatkichlar umumiy quvvati 44,9 kVt bo'lgan 112,200 Gflops ga yetishi mumkin. Xeon Phi 5110P koprotsessorlari kam quvvat sarfi bilan yuqori ishlashni ta'minlaydi. Har bir koprotsessorning quvvati 1 teraflop (ikki aniqlikdagi operatsiyalarni bajarishda) ga teng va 320 Gbit / s tezlikda o'tkazuvchanligi 8 Gbaytgacha bo'lgan GDDR5 xotirasini qo'llab-quvvatlaydi.
Xeon Phi 5110P passiv sovutish tizimi yuqori zichlikdagi serverlar uchun ideal bo'lgan TDP 225W darajasida ishlaydi.

SUPER KOMPYUTER EURORA

Biroq, 2013 yil fevral oyida Bolonya (Italiya) shahrida joylashgan Eurora superkompyuteri energiya samaradorligi bo'yicha Beacon-dan oshib ketganligi (3150 Mflop / vattga nisbatan 2499 Mflop / Vt) haqida xabarlar paydo bo'ldi.
Eurora Eurotech tomonidan qurilgan bo'lib, ularning har biri ikkita Intel Xeon E5-2687W protsessorlari, ikkita Nvidia Tesla K20 GPU tezlatgichlari va boshqa texnik vositalarni o'z ichiga olgan 64 tugundan iborat. Bunday qurilmaning o'lchamlari noutbukning o'lchamlaridan oshmaydi, ammo ularning ishlashi 30 baravar yuqori, quvvat sarfi esa 15 baravar kam.
Eurora-dagi yuqori energiya samaradorligiga bir nechta texnologiyalarni qo'llash orqali erishildi. Eng katta hissa suvni sovutishdir. Shunday qilib, har bir superkompyuter tuguni - bu sendvichning bir turi: pastki qismida markaziy uskunalar, o'rtada suv issiqlik almashinuvchisi va yuqori qismida yana bir elektron birlik (4-rasmga qarang).
Bunday yuqori natijalarga issiqlik o'tkazuvchanligi yaxshi materiallardan foydalanish hamda sovutish kanallarining keng tarmog'i tufayli erishiladi. Yangi hisoblash moduli o'rnatilganda uning kanallari sovutish tizimining kanallari bilan birlashtirilib, bu maxsus ehtiyojlarga qarab superkompyuterning konfiguratsiyasini o'zgartirish imkonini beradi. Ishlab chiqaruvchilarning fikriga ko'ra, sizib chiqishi xavfi chiqarib tashlangan.
Eurora superkompyuterining elementlariga quvvat 48 voltli doimiy manbalar yordamida amalga oshiriladi, ularning kiritilishi energiya konversiyasini kamaytiradi. Va nihoyat, hisoblash uskunasidan chiqarilgan iliq suvdan boshqa maqsadlarda foydalanish mumkin.

Xulosa

Superkompyuter sanoati faol rivojlanmoqda va tobora ko'proq ishlash va energiya samaradorligi bo'yicha rekordlarni o'rnatmoqda. Shuni ta'kidlash kerakki, bugungi kunda suyuqlikni sovutish va 3D modellashtirish texnologiyalari boshqa joylarda bo'lmaganidek, aynan shu sohada keng qo'llaniladi, chunki mutaxassislar oldida juda kuchli hisoblash tizimini yig'ish vazifasi turibdi. minimal energiya yo'qotilishi bilan cheklangan hajm.