20-23 июня в Гамбурге прошла ведущая международная конференция-выставка по суперкомпьютерной тематике ISC’11. В ее работе принял участие наш специальный корреспондент.
Одно из главных событий этой выставки — объявление списка 500 самых мощных мировых суперкомпьютеров TOP500. Его особенность в этом году — доминирование японских и китайских машин в первой пятерке: там остался только один вычислительный комплекс, расположенный в США, Cray Jaguar. Возглавил рейтинг K Computer от компанииFujitsuc производительностью 8,16 петафлопс (то есть за одну секунду он способен произвести более восьми квадриллионов операций с плавающей запятой), расположенный в Институте физико-химических исследований (RIKEN) в префектуре Кобэ.
В основе K Computer лежит 68544процессораSPARC 64 VIIIfx, каждый из которых наделен 8 вычислительными ядрами. Таким образом, в системе на сегодняшний день трудится 548352 ядра — это почти вдвое больше, чем располагает предыдущий рекордсмен, китайский Tianhe-1A. По словам представителей Fujitsu, работы на K Computer еще не завершены. Когда система будет укомплектована полностью (в планах создателей — это ноябрь 2012 года), количество процессоров достигнет 80 тыс., а пиковая производительность преодолеет рубеж в 10 петафлопс.
Особенностью нового лидера TOP500 является то, что, в отличие от машин Jaguar и Tianhe-1A, он использует в расчетах вычислительные ресурсы только центральных процессоров, тогда как указанные системы опираются на связку CPU+GPU.
Суперкомпьютерная отрасль наращивает вычислительные «мускулы» все интенсивнее с каждым годом: если еще три года назад рубеж в 1 петафлопс был покорен лишь одной машиной, то на сегодняшний день их уже десять. Больше всего суперкомпьютеров создано корпорациейIBM— 42%, 31% машин создалаHewlett-Packard, 6% —Cray. Более половины мировых суперкомпьютерных ресурсов сосредоточено в США — 256 систем. Китай, увеличивший с прошлого года количество на 20 единиц, имеет в своем активе 62 машины. В Германии их 30, в Великобритании — 27, в Японии — 26, и 25 — во Франции. Россия представлена 12-ю суперкомпьютерами.
На выставке было много интересных экспонатов, но мы в нашем материале отметим лишь несколько стендов.
КорпорацияIntelпредставила публике особенности новых процессоров разработанных специально для систем НРС (систем высокопроизводительных вычислений). Новинки получили кодовое наименование Knights Corner и будут использовать архитектуру Intel Many Integrated Core (MIC), объединяющую в себе разработки и технологии, освоенные еще в рамках проектов Larrabee и Tera-scale Computing Research Program. В рамках этой технологии будет реализовано объединение традиционных х86-совместимых ядер со специализированными ядрами для увеличения результативности осуществления параллельных вычислений, новые процессоры могут похвастать использованием не менее 50-ти ядер.
Изделия Knights Corner будут выпускаться по 22-нм процессу с инновационными транзисторами с трехмерной структурой Tri-Gate, что даст возможность проектировать процессоры, действующие при минимальном напряжении и с меньшими токами утечки.
MIC-решения позволят существенно повысить производительность систем обработки объемных научных и финансовых вычислений, моделирования различных глобальных процессов и пр. Безусловно, новые процессоры смогут приблизить человечество к новой эре экзафлопсных суперкомпьютеров, которым будет по силам всего лишь за одну секунду осуществлять не менее квинтиллиона операций с плавающей запятой.
Коммерческие продукты, использующие Knights Corner, появятся в 2012 году, однако уже сейчас компания Intel предоставляет своим избранным партнёрам пакет инструментов Knights Ferry для проектирования и разработки решений на базе новой архитектуры.
Российский интегратор суперкомпьютерных решенийРСКпредставил энергоэффективное решение для высокопроизводительных вычислений (HPC) с применением жидкостного охлаждения всех электронных компонент. Это второе поколение энергоэффективных суперкомпьютерных и инфраструктурных решений РСК для сегмента НРС, которое реализует жидкостное охлаждение для существующих серверных плат на базе процессоров Intel, изначально созданных для традиционных систем с воздушным обдувом электронных компонент.
Новое решение поддерживает широкодоступные серверные платы на базе процессоров Intel Xeon серии 5600 от нескольких производителей. Кроме того, готовится к выпуску в серию решение с поддержкой серверных процессоров Intel следующего поколения (под кодовым названием Sandy Bridge) и ускорителей, подключаемых по стандарту PCI Express.
«Для удобства использования нашей технологии РСК анонсирует коммерческую доступность законченного продукта, состоящего из вычислительного кластерного модуля с производительностью до 15 TFLOPS, построенного на основе процессоров Intel с использованием сетей Infiniband и Gigabit Ethernet, и интегрированного с системами электроснабжения и охлаждения, системой хранения и оптимизированным программным обеспечением для НРС. Такое интегрированное кластерное решение готово для поставки конечным заказчикам. При этом производительность будет увеличена до 30 TFLOPS при появлении серверных процессоров Intel следующего поколения, и существует возможность дальнейшего расширения системы с помощью ускорителей на основе той же инфраструктуры», — отметил Алексей Шмелев, исполнительный директор РСК.
Применение стандартных вычислительных компонент, высокая энергоэффективность и гибкость в дальнейшем развитии позволяют использовать новое решение компании РСК не только в области высокопроизводительных вычислений, но и легко оптимизировать его для построения решений на базе технологий облачных вычислений (cloud computing), а именно для создания «частного облака» (private cloud) заказчика.
Компания РСК продемонстрировала на выставке концепцию построения энергоэффективных центров обработки данных (ЦОД) с жидкостным охлаждением на базе широкодоступных компонент (COTS — commodity off the shelf). На стенде РСК представлен базовый строительный блок нового решения на базе 6-ядерных процессоров Intel Xeon X5680 с тактовой частотой 3,33ГГц с применением жидкостного охлаждения всех электронных компонент плат вычислителя. Этот блок представляет собой ключевой элемент реализации на практике концепции создания гибкой инфраструктуры энергоэффективного ЦОДа. Такие строительные блоки нового поколения уже применяются в самом крупном проекте компании РСК в Южно-Уральском государственном университете, где установлен суперкомпьютерный комплекс с производительностью 117 TFLOPS.
А компанияMellanox Technologiesна этой выставке вместе с Hewlett-Packard иDellпродемонстрировала работу сети на базе Infiniband с 14-кратной скоростью передачи данных (FDR). Пропускная способность такойсети(с четырьмя базовыми шинами — 4X) достигает 56 Гбит/с. Специалисты Mellanox соединили десять павильонов экспозиции ISC’11 сетью из адаптеров, коммутаторов и кабелей Infiniband, выпускаемых компанией, и запустили в ней пакет Remote Desktop over Infiniband разработки компании Scalable Graphics.
Новые разработки Mellanox поступят в продажу в третьем квартале этого года. Основное место среди них занимает семейство коммутаторов SX-6000, включающее в себя 36-портовый коммутатор SX-6036. Все они рассчитаны на работу с Infiniband FDR со скоростью до 56 Гбит/с.
Технология Infiniband используется в вычислительных центрах для соединения серверов или систем хранения данных. Медные кабели обеспечивают связь на расстоянии до пяти метров, волоконно-оптические — до 50 метров. В перспективе дальность можно увеличить до ста метров, считают в Mellanox.
КомпанияSuper Micro Computerпредставила свои новейшие 1U (1026GT-TRF) и 2U (2026GT-TRF) сервера, GPU SuperServers высокой плотности с поддержкой до 4 и 6 графических процессоров соответственно, GPU SuperBlade (SBI-7126TG) с 20 графическими процессорами и 20 CPU в 7U корпусе, TwinBlade (SBA-7222G-T2) с поддержкой до 3840 ядер на стойку и 4-Way SuperBlade (SBA-7142G-T4), высокопроизводительную (до 60x 4-процессорных серверов в 42U SuperRack) вычислительную платформу с QDR 40 Гбит/с InfiniBand или 10GbE коммутатор-«лезвие». Также на выставке были представлены решения корпоративного класса 8-Way, 5U SuperServer (5086B-TRF), высокопроизводительная платформа с поддержкой до 80 Ядер/2 Tбайт памяти, предназначенная для решения критически важных с высоким уровнем доступности вычислительных сред.
С каждом годом на конференции ISC растет число участников из России, причем не только в качестве посетителей, но и докладчиков, представляющих науку и промышленность. В этом году на выставке были стенды четырех российских организаций: Московского государственного университета имени М.В.Ломоносова, Южно-Уральского государственного университета, компаний Т-Платформы и РСК СКИФ.
Существенная часть информационных материалов стенда МГУ посвящена суперкомпьютерному образованию. В частности, посетителям выставки был предложен буклет «Supercomputing Education Project», в котором приводится описание проекта комиссии Президента РФ по модернизации и технологическому развитию экономики России «Создание системы подготовки высококвалифицированных кадров в области суперкомпьютерных технологий и специализированного программного обеспечения».
Впервые в работе выставки принял Южно-Уральский государственный Университет из Челябинска, но подробно об экспозиции этого стенда мы расскажем отдельно в специальном интервью его ректора Александра Шестакова, которое он дал на выставке нашему специальному корреспонденту.
Ранее редакцияTHG.ruсообщала, что осенью 2010 года корпорация AMD заняла первое место врейтинге суперкомпьютеров Top500, представленном на Международной конференции по суперкомпьютерам в Гамбурге. Гигантский суперкомпьютер Cray XT5 Jaguar, система производительностью 1,75 петафлопс, построенная на базе шестиядерных процессоров AMD Opteron, содержит почти четверть миллиона процессорных ядер.