Суперкомп'ютери,
доступні всім
Два рази на рік
- У червні та листопаді - університети Мангейма і штату Теннессі разом з Національним
науково-дослідним обчислювальним центром при Міністерстві енергетики США
публікують список п'ятисот самих високопродуктивних суперкомп'ютерів --
Top500, куди включають відомості як про найбільш продуктивних
багатопроцесорних суперкомп'ютерах, так і про найпотужніших кластерних системах.
Якщо
зіставити останній список Top500 з опублікованими у червні 2003р., то
виявиться, що за минулий рік кількість систем на базі процесора Intel
Xeon зросла майже в 3 рази (з 76 до 225 систем) та ще помітніше - більш ніж у 3
рази (з 19 до 61 системи) - збільшилось використання в суперкомп'ютерах
процесорів Intel Itanium2. Таким чином, більше половини суперкомп'ютерів (286
з 500) в останньому списку Top500 створені на базі процесорів Intel, що
красномовно свідчить про прискорюється перехід від спеціалізованого підходу
до створення суперкомп'ютерів до методики, заснованої на використанні стандартних
готових компонентів. Нагадаємо, що три роки тому в світовому рейтингу
продуктивних комп'ютерних систем було всього 3 машини, створені на основі
продукції Intel.
Збільшення
популярності високопродуктивних систем на базі процесора Intel
Системи на базі
архітектур Intel займають чотири місця в першій десятці списку Top500. Друге
місце в рейтингу належить комп'ютерному кластеру Thunder, створеному на базі
архітектури Intel Itanium і розташований у Національної лабораторії ім.
Лоуренса Лівермора при Міністерстві енергетики США. Thunder є самим
високопродуктивним з обчислювальних кластерів, при тому що на створення і
розгортання цієї системи пішло всього п'ять місяців. На базі процесорів Intel
працюють також суперкомп'ютери в Національному центрі програм для
суперкомп'ютерів (National Center for Supercomputing Applications, 5-е місце в
списку, 2500 процесорів Intel Xeon), Інституті фізичних і хімічних
досліджень (7-е місце, 2048 процесорів Intel Itanium2) та Національної
лабораторії Pacific Northwest (9-е місце, 1936 процесорів Intel Itanium2).
«Архітектура
Intel стає все більш популярною в індустрії суперкомп'ютерів, що
відображає переваги підходу, який базується на використанні стандартних
компонентів і забезпечує економію часу проектування, а також витрат по
порівнянні з індивідуальним підходом, - говорить Аби Талвалкар (Abhi Talwalkar),
віце-президент корпорації Intel і генеральний менеджер підрозділу Enterprise
Platforms Group. - Завдяки використанню готових компонентів архітектур Intel
Itanium або Intel Xeon, сьогодні ми можемо за лічені місяці створювати
суперкомп'ютери, на складання яких раніше йшли роки, причому їх вартість
також значно зменшується. Цю тенденцію неможливо ігнорувати, оскільки
сьогодні суперкомп'ютери, раніше доступні тільки для проектів з величезними
бюджетами, можуть використовуватися в самих різних областях ».
Самая
високопродуктивна кластерна система в світі
Використовуваний
Національної лабораторії ім. Лоуренса Лівермора суперкомп'ютер Thunder займає
друге місце в списку Top500 за червень 2004р. Ця система на базі 4096
процесорів Intel Itanium2 являє собою найпотужніший обчислювальний
кластер у світі. Його продуктивність складає 19,94 трильйона терафлопс.
Суперкомп'ютер Thunder підтримує роботу системи національної безпеки
США та наукові програми в таких галузях, як термоядерний синтез,
матеріалознавство, будівельна механіка, наука про електромагнітних
характеристики атмосфери, біологія та сейсмологія.
«Ми створили
суперкомп'ютер Thunder всього за п'ять місяців, - говорить Марк Сігер (Mark
Seager), заступник начальника відділення Національної лабораторії ім. Лоуренса
Лівермора, в чиєму віданні перебувають програми, пов'язані з обчислювальними
платформами. - Заснований на стандартних компонентах Intel підхід дозволив нам
значно скоротити час введення системи в експлуатацію. Крім того, він
відповідав нашим вимогам до таких аспектів, як співвідношення
ціна/продуктивність, вентиляція, надійність і захист інвестицій у майбутньому
при встановленні нових процесорів ».
Програма
Advanced Computing Program
Восени 2003
року на конференції Supercomputing 2003 корпорація Intel представила нову
програму - Advanced Computing Program, яка передбачає виділення 36
мільйонів доларів і додаткові технічні ресурси на стимулювання
науково-конструкторських робіт та інвестицій у високопродуктивні рішення і
системи майбутнього. Завдання програми - дати організаціям, традиційно
використовують суперкомп'ютери, можливість швидко розгортати масштабовані,
високопродуктивні обчислювальні системи, що відрізняються простотою
використання та експлуатації.
Тоді ж на
виставці Supercomputing 2003 корпорація Intel спільно з іншими компаніями
галузі продемонструвала високопродуктивне кластерне рішення з
продуктивністю 1 терафлопс (трильйон операцій з плаваючою комою в
секунду), побудоване на базі стандартних конструктивних блоків, включаючи
технології InfiniBand і PCI Express. Конфігурація, зібрана на виставковій
майданчику менш ніж за два дні, підкреслила простоту побудови рішень,
заснованих на галузевих стандартах, і приголомшливі обчислювальні можливості
кластеру з 192 вузлів з архітектурою Intel.
такого рівня продуктивності вимагало багатомісячної налаштування, а їх
демонстрація в умовах виставки була б неможлива.
Вкрай важливо
те, що економічні параметри масштабованих платформ на базі процесорів
Intel дозволили розширити область застосування високопродуктивних систем,
вивівши їх за рамки суперкомп'ютерних центрів і зробивши такі системи доступними
широкому спільноті користувачів у різних галузях, а також тисячам
невеликих, але впливових наукових, дослідницьких та академічних
організацій. Рішення на базі процесорів Intel продовжують швидко набирати
популярність завдяки чудовому співвідношенню ціна/продуктивність і
масштабованості, можливості використання розробок з відкритим вихідним
кодом і компонентів різних постачальників.
«Закон Мура
вивів обчислювальні платформи на базі архітектури Intel на передній край
прогресу в області науково-технічних систем і систем для бізнесу. Ці
платформи, розроблені на базі недорогих процесорів Intel і масових мережевих
технологій, які докорінно змінили підхід до побудови обчислювальних мереж і
високопродуктивних комп'ютерів, - говорить Том Гіббс (Tom Gibbs), директор
корпорації Intel промислових рішеннь. - Технології Intel, що поєднують
ефективне масштабування продуктивності з доступною ціною, допомагають
реалізувати загальносвітові проекти обчислювальних мереж для прискорення наукових досліджень
і новаторських розробок в біології, біоінформатика, прогнозуванні погоди,
моделюванні фінансових процесів та енергетиці ».
Суперкомп'ютери
в Росії
У всесвітній
процес активізації ринку високопродуктивних обчислень (HPC) все активніше
включається і Росія. У 2003 році компанії Arbyte і Kraftway за підтримки
корпорації Intel оголосили про створення своїх Центрів компетенції на базі
платформи Intel, діяльність яких, у тому числі, буде направлена і на
побудова НРС-систем. Крім того, компанії Intel і IBM повідомили про те, що
компанія Paradigm, провідний постачальник технологій для обробки
геолого-геофізичних даних і проектування буріння для нафтогазової галузі,
модернізувала свій розташований у Москві центр обробки сейсмічних даних,
встановивши серверний кластер IBM з 34 двопроцесорних серверів на базі
процесорів Intel Xeon. Нова система прискорила роботу ресурсоємних
обчислювальних додатків Paradigm за рахунок застосування кластерних технологій на
базі ОС Linux. Нові можливості проведення більш точних розрахунків, поза сумнівом,
збільшать конкурентоспроможність російських нафтових компаній на світовому ринку.
Слід також
згадати російсько-білоруський комп'ютерну програму «СКІФ», в рамках якої
в 2003 році був створений кластер «СКІФ К-500» з пікової продуктивністю більше
700 мільярдів операцій у секунду. Кластер встановлений в Об'єднаному інституті
проблем інформатики Національної академії наук Білорусі, який виконав
остаточну зборку і налагодження системи. Кластер використовується для
високопродуктивних обчислень в наукомістких галузях промисловості,
біології, медицині, генетиці, геологорозвідки, для контролю за навколишнім
середовищем, прогнозування погоди, вирішення транспортних і багатьох інших завдань.
«СКІФ К-500» побудований на основі 128 процесорів Intel Xeon, які об'єднані
в 64 двопроцесорних обчислювальних вузла.
У червні 2004р.
представники компанії «Т-Платформи», Інституту програмних систем (ІПС) РАН і
корпорації Intel оголосили про створення четирехузлового кластеру T-Bridge8i на
базі процесорів Intel Itanium2 і технології InfiniBand, а також розповіли про
перспективи використання даного рішення в рамках програми «СКІФ». Кластер
T-Bridge8i став першим в Росії системою на основі процесорів Intel Itanium2,
двопроцесорні вузли якої виконані в конструктиві висотою 1U. Об'єднавши в
T-Bridge8i передові досягнення в області 64-розрядної процесорної архітектури
і кластерних комунікацій, інженери «Т-Платформи» побудували унікальне за
концентрації обчислювальної потужності рішення, що володіє широкими можливостями
для масштабування. Цей кластер призначений для вирішення завдань, які потребують
максимальної продуктивності обчислень з плаваючою точкою, і може
ефективно використовуватися в різних галузях промисловості і для наукових
розрахунків. У рамках програми «СКІФ» T-Bridge8i буде застосовуватися з метою
адаптації для архітектури Intel Itanium програмного забезпечення,
розробленого в рамках програми, а також для досліджень в області
GRID-технологій.
«Ми давно
працюємо з системами на базі 64-розрядної архітектури Intel, і наші тести
показують найкращу продуктивність процесорів Intel Itanium2 на
обчисленнях з плаваючою точкою. На мій погляд, «СКІФ» - це єдина
державна програма, в рамках якої робляться серйозні кроки по
вирішення проблем вітчизняної суперкомп'ютерної галузі. Тому ми сподіваємося,
що, інвестуючи наші розробки і кошти в програму «СКІФ», ми робимо свій
внесок у розвиток вітчизняної економіки », - відзначив директор компанії« Т-Платформи »
Всеволод Опанасенко.
Список
літератури
Для підготовки
даної роботи були використані матеріали з сайту http://www.nt.org/
