Новейшая машина построена на базе процессоров Intel, но использует и целый ряд китайских технологий. На разработку суперкомпьютера правительство Китая потратило около 290 млн долл.

Новейший китайский суперкомпьютер Tianhe-2

Очередная китайская система является наследником суперкомпьютера Tianhe-1A, который получил звание самого быстрого компьютера в мире в ноябре 2010 года. Источник: nscc-tj.gov.cn

По официальным данным, самый быстрый на сегодня суперкомпьютер установлен в Национальной лаборатории в Окридже Министерства энергетики США. Система Cray, занявшая ведущую строчку в ноябрьском рейтинге Top500, демонстрирует производительность на уровне почти 18 PFLOPS. Очередное обновление списка должно быть опубликовано в середине июня.

Создав новый суперкомпьютер, Китай повышает ставки в борьбе за первенство не только с США, но и с Японией и Европой. Он демонстрирует желание выйти в лидеры в области высокопроизводительных вычислений и приступить к проектированию следующего поколения систем производительностью не ниже 1 EFLOPS.

Профессор университета штата Теннесси Джек Донгарра, неоспоримый авторитет в мире суперкомпьютеров, по возвращении из Китая представил подробное описание новейшей системы. Соответствующая информация была оглашена на конференции, проходившей в городе Чанша представителями Национального университета оборонных технологий (National University of Defense Technology, NUDT).

Очередная китайская система является наследником суперкомпьютера Tianhe-1A, который получил звание самого быстрого компьютера в мире в ноябре 2010 года. Президент Обама упомянул о достижениях Китая в своем послании к конгрессу еще в январе 2011 года, указав, что США столкнулись с серьезным вызовом в широком спектре стратегических технологий.

Новейший китайский суперкомпьютер Tianhe-2 («Млечный путь-2») имеет 32 тыс. многоядерных процессоров Intel Xeon (Ivy Bridge) и 48 тыс. сопроцессоров Xeon Phi, базирующихся на архитектуре Intel MIC (Many Integrated Core).

Каждый процессор Phi способен демонстрировать производительность на уровне 1 EFLOPS (один триллион операций с плавающей запятой в секунду). 1 EFLOPS – это 1000 TFLOPS, или один квадриллион операций с плавающей запятой в секунду. Система экзамасштаба должна обладать производительностью в 1000 TFLOPS.

В своем отчете Донгарра заметил, что какое-то время Китай будет сохранять лидерство в этой области. Очередное крупное приобретение суперкомпьютера Министерством энергетики США планируется лишь в 2015 году.

Китай разрабатывает свою микропроцессорную технологию и применяет отечественные технологии с использованием импортных компонентов. Американские исследователи убеждены в том, что целью Китая является создание суперкомпьютера, состоящего исключительно из собственных компонентов, в том числе и процессоров.

В Tiahne-2 прослеживается подход, предусматривающий объединение китайских технологий с американскими продуктами.

«В Tianhe-2 присутствует целый ряд уникальных и достаточно интересных особенностей китайского происхождения, – отметил в своем отчете Донгарра. – Сюда относятся, в частности, собственные схемы соединений и 16-ядерный процессор Galaxy FT-15. Нельзя не отметить и очевидную устойчивость и масштабируемость системы».

Энергопотребление суперкомпьютера с учетом охлаждения составляет 24 МВт. Минимизация энергопотребления имеет очень большое значение для достижения нового уровня быстродействия. Теоретически исследователи могут собрать компьютерную систему с производительностью в 1 EFLOPS и на основе существующих технологий. Но при количестве ядер, составляющем порядка миллиарда, для функционирования ему понадобится собственная электростанция.

Для выхода на экзафлопсный уровень исследователям необходимо разработать процессоры, память и сетевые компоненты, обладающие гораздо меньшим энергопотреблением по сравнению с компонентами, используемыми сегодня. Разрабатываются и новые программные модели. Препятствия, стоящие на пути решения этих задач, весьма серьезны, и Европа, инвестирующая большие деньги в собственные высокопроизводительные вычисления, имеет шанс обойти США, если ей удастся добиться здесь значительного прорыва.

В последние месяцы американские исследователи предупреждали конгресс, что США, хотя и являются на сегодня бесспорным лидером в области высокопроизводительных вычислений, рискуют отстать от конкурентов, если на соответствующие проекты не будут выделены сотни миллионов долларов. Однако непрекращающиеся споры вокруг бюджета и угроза секвестра заставляют власти сокращать расходы на научные исследования.

Китай намерен создать систему производительностью в 1 EFLOPS до 2020 года. США при нынешних темпах проектирования разработают такую систему примерно к 2025 году.