по теме: Суперкомпьютеры (стр. 2 из 3)
Суперкомпьютеры традиционно применяются для военных целей. Кроме очевидных задач разработки оружия массового уничтожения и конструирования самолетов и ракет, можно упомянуть, например, конструирование бесшумных подводных лодок и др. Самый знаменитый пример - это американская программа СОИ. Уже упоминавшийся MPP-компьютер Министерства энергетики США применяется для моделирования ядерного оружия, что позволит вообще отменить ядерные испытания в этой стране.
Сравнительная таблица по использованию суперкомпьютеров. Ниже приведен сравнительный анализ оснащенности суперкомпьютерами предприятий СНГ и наиболее развитых мировых держав в различных отраслях экономики на основе последней редакции мирового суперкомпьютерного рейтинга Тор500 и рейтинга самых мощных компьютеров СНГ Тор50.
| Область использования | В мире | СНГ |
| Промышленность, в т.ч.- электронная- тяжелая (автомобильная, авиационная, металлургия и др.)- добывающая (геологоразведка, нефте- и газодобыча) | 44,3% | 14% |
| Наука и образование | 18,4% | 40% |
| Прогнозы погоды и климатические исследования | 18,5% | - |
| Исследования (в т.ч. в области вычислений, прикладные в различных областях, стратегические) | 9,9% | 19% |
| Финансы (банки, финансовые компании, страхование, финансовые прогнозы и консалтинг) | 3,5% | 25% |
Анализируя потенциальные потребности в суперЭВМ существующих сегодня приложений, можно условно разбить их на два класса. К первому можно отнести приложения, в которых известно, какой уровень производительности надо достигнуть в каждом конкретном случае, например, долгосрочный прогноз погоды. Ко второму можно отнести задачи, для которых характерен быстрый рост вычислительных затрат с увеличением размера исследуемого объекта. Например, в квантовой химии неэмпирические расчеты электронной структуры молекул требуют затрат вычислительных ресурсов, пропорциональных N^4 или И^5, где N условно характеризует размер молекулы. Сейчас многие молекулярные системы вынужденно исследуются в упрощенном модельном представлении. Имея в резерве еще более крупные молекулярные образования (биологические системы, кластеры и т.д.), квантовая химия дает пример приложения, являющегося "потенциально бесконечным" пользователем суперкомпьютерных ресурсов.
Есть еще одна проблема применения суперЭВМ, о которой необходимо сказать - это визуализация данных, полученных в результате выполнения расчетов. Часто, например, при решении дифференциальных уравнений методом сеток, приходится сталкиваться с гигантскими объемами результатов, которые в числовой форме человек просто не в состоянии обработать. Здесь во многих случаях необходимо обратиться к графической форме представления информации. В любом случае возникает задача транспортировки информации по компьютерной сети. Решению этого комплекса проблем в последнее время уделяется все большее внимание. В частности, знаменитый Национальный центр суперкомпьютерных приложений США (NCSA) совместно с компанией Silicon Graphics ведет работы по программе "суперкомпьютерного окружения будущего". В этом проекте предполагается интегрировать возможности суперкомпьютеров POWER CHALLENGE и средств визуализации компании SGI со средствами информационной супермагистрали.
Рейтинг TOP-500
В середине 80-х Эрик Стромайер из университета Теннеси (США) и Ганс Мейер из университета Маннхейма (Германия) начали собирать статистику о развитии рынка суперкомпьютеров. В то время благодаря малочисленности “подопытных” и большому их отличию от персональных компьютеров сделать это было довольно легко. В итоге в начале 1993 года статистические исследования оформились в виде списка top-500, который публикуется дважды в год, в июне и ноябре. В этот список включаются наиболее мощные компьютерные системы, установленные по всему миру. Они и получают расплывчатое определение “суперкомпьютер”. С развитием рынка и появлением множества различных архитектур актуальной проблемой стало найти наиболее объективный способ определения возможностей систем. Им стал тест Linpack, разработанный Джеком Донгарра, который представляет собой решение системы N линейных уравнений методом Гаусса. Собственно, по результатам этого теста и определяются места в списке. В первом июньском top-500 1993 года лидером являлся Thinking Machines CM5 с 1 024 процессорами и Rmax=59,7 гигафлоп (Rmax — производительность по тесту Linpack), а в конце списка находилась система Fujitsu с 140 векторными процессорами и Rmax=0,422 гигафлоп. В то время это был первый японский компьютер в Европе. Он имел 64 Мбайт памяти и считался самым быстрым в этом классе.
В наше время суперкомпьютеры стали намного мощнее, но ТОР 500 по прежнему каждые июнь и ноябрь составляют свой рейтинг. Рассмотрим поближе некоторые машины из последнего списка.
В июне 2011г. первое место занимает суперкомпьютер K Computer, производства корпорации Fujitsu. Суперкомпьютер набрал рекордные 8162 терафлопс по тесту Linpack.
Машина Fujitsu в Ливерморской национальной лаборатории Лоуренса официально стала самым мощным компьютером на планете.
Fujitsu планирует использовать свой частный суперкомпьютер для исследований в области гидродинамики, материаловедения, квантовой химии, гидрогазодинамики и любых других областях требующих огромных вычислительных ресурсов.
Второе место в рейтинге занимает компьютер под названием Tianhe-1A NUDT TH MPP. Он расположен в Национальном суперкомпьютерном центре в Тяньцзыне, Китай. На нем установлено 186368 процессоров Х5670 с частотой 2.93 гигагерц. Его максимальная производительность составляет 4701 терафлопс.
На третьем месте компьютер Jaguar Cray XT5 находяшийся в Окриджской национальной лаборатории, США. У него 224162 процессора Opteron. Максимальная полученная производительность 2331 терафлопс.
ТОР 50
Совместный проект Межведомственного Суперкомпьютерного Центр Российской Академии Наук и Научно-исследовательского вычислительного центра Московского Государственного Университета им. М.В.Ломоносова по формированию списка 50 наиболее мощных компьютеров СНГ стартовал в мае 2004 года. В рейтинг Тор50 входят 50 наиболее мощных вычислительных систем, установленных на территориях стран СНГ. Системы ранжируются по показателям реальной производительности, полученным на тестах Linpack в соответствии с мировым стандартом. Рейтинг Тор50 обновляется 2 раза в год и позволяет оперативно отслеживать тенденции развития суперкомпьютерной отрасли в СНГ.
23 марта 2011г. в Москве НИВЦ МГУ и МСЦ РАН объявляют о выпуске четырнадцатой редакции рейтинга самых мощных компьютеров СНГ Тор50. Объявление новой редакции рейтинга состоялось на Всероссийской научной конференции "Научный сервис в сети Интернет: технологии распределенных вычислений. Генеральный спонсор проекта - российский разработчик комплексных решений для высокопроизводительных вычислений компания "Т-Платформы".
Лидером списка является компьютер Ломоносов – Т-Платформы Т-Blade2/1.1, Xeon X5570/X5670 2.93GHz установленный в Московском государственном университете имени М. В. Ломоносова. В текущем рейтинге Top500 самых мощных компьютеров мира эта машина заняла 13 место, что является рекордом для вычислительных систем, установленных на территории СНГ. Таким образом, темпы роста производительности мощнейших суперкомпьютеров СНГ сравнимы с мировыми: согласно суперкомпьютерному рейтингу Тор500 (www.top500.org), показатели реальной производительности самого мощного компьютера в мире за полгода возросли в 1,9 раза.
Формирование списка 50 наиболее мощных компьютеров СНГ
1. Общие положения
Формирование списка 50 наиболее мощных компьютеров СНГ призвано акцентировать внимание пользователей, разработчиков, поставщиков компьютерной техники и широкой общественности на колоссальных возможностях современных суперкомпьютеров и параллельных вычислительных технологий, на перспективности данного направления в разработке наукоемких технологий и развитии инновационной деятельности, на новых областях реальной интеграции промышленности, науки и образования.
В список могут включаются компьютеры, установленные на территории СНГ. Список составляется и поддерживается Межведомственным суперкомпьютерным центром и Научно-исследовательским вычислительным центром МГУ имени М.В.Ломоносова.
Список располагается по адресу http://www.supercomputers.ru.
2. Правила включения систем в список
В список включаются 50 компьютеров, показавших к моменту выхода списка наибольшую производительность на тесте Linpack. Экспериментальные или временные компьютеры не могут быть внесены в список.
Компьютеры в списке сортируются по значению производительности на тесте Linpack (http://www.top500.org/lists/linpack.php), при равенстве значений используется сортировка по пиковой производительности, затем по объему оперативной памяти и, наконец, по алфавиту.