Cуперкомпьютер IBM - снова лидер

Компания IBM не намерена терять звание лидера на рынке суперкомпьютеров, и новая модификация вычислительного комплекса Blue Gene/P снова должна стать самым высокопроизводительным суперкомпьютером в мире.

Компания IBM не намерена терять звание лидера на рынке суперкомпьютеров, и её новая модификация вычислительного комплекса Blue Gene снова должна стать самым высокопроизводительным суперкомпьютером в мире. IBM уже в течение многих лет остаётся ведущим мировым производителем суперкомпьютеров: из пятисот моделей, отмеченных в рейтинге пятисот самых высокопроизводительных суперкомпьютеров мира, 236 комплексов изготовлены именно этой компанией.

Новая модель Blue Gene/P должна быть официально представлена на этой неделе в немецком городе Дрездене на конференции по суперкомпьютерам, в ходе которой ведущие производители этой техники рассчитывают получить выгодные заказы. По предварительным данным, производительность этого компьютера составляет три петафлопса (квадриллиона операций с плавающей запятой в секунду). Мы неоднократно писали о проекте Blue Gene и о рекордах предыдущих модификаций, поэтому интересующихся отсылаем к нашим предыдущим материалам (здесь и здесь).

Новая модификация Blue Gene почти втрое производительнее предыдущей версии Blue Gene/L, но потребляет всего на 20% больше электроэнергии. При этом в IBM утверждают, что Blue Gene/P сохранит важнейшие достоинства предшественника - лучшие в мире энергоэффективность и компактность. По данным разработчика, этот комплекс, как минимум, в семь раз энергоэффективней любого другого суперкомпьютера, поскольку он построен из множества низковольтных комплектующих, объединённых пятью специализированными сетями.

Blue Gene/P, представляющий собой кластер под управлением операционной системы Linux, рассчитан на длительную работу с производительностью свыше одного петафлопса, а пиковая производительность в три петафлопса достигается в максимальной конфигурации. В IBM образно сравнивают производительность системы в размере пентафлопса с производительностью стопки ноутбуков высотой 1,5 мили (около 2,41 км).

Конфигурация с производительностью в один пентафлопс состоит из 294912 процессоров и 72 рэковых серверов, объединённых высокоскоростной оптической сетью. Если в предыдущей модели Blue Gene/L использовались двуядерные процессоры PowerPC 440 с тактовой частотой 700 МГц, то в Blue Gene/P устанавливаются уже четырёхъядерные чипы PowerPC 450 с тактовой частотой 850 МГц.

Процессоры устанавливаются по 32 штуки на специальные модули размером примерно 61 х 61 см, а 32 таких модуля размещаются в стойке высотой чуть менее двух метров, в которой, таким образом помещается сразу 4096 вычислительных ядер.

Судьба Blue Gene/P уже практически предрешена. Сборка первого суперкомпьютера этой модели начнётся в этом году в Аргонской национальной лаборатории, штат Иллинойс, находящейся в ведении Министерства энергетики США. В конце текущего года планируется начать монтаж Blue Gene/P в немецких Обществе Макса Планка и Исследовательском центре в Юлихе. Заинтересованность в новом суперкомпьютере проявили также в некоторых других научных центрах США и Великобритании.

Многие специалисты возлагали большие ожидания на суперкомпьютер Constellation компании Sun Microsystems. Однако "Созвездию" (именно так переводится с английского языка название этого вычислительного комплекса), созданному "солнечными" инженерами, уже не светит стать звездой шоу - его расчётная производительность составляет всего 412 терафлопс (триллионов операций с плавающей запятой в секунду), а потенциальная пиковая производительность - не более двух петафлопс. Впрочем, два петафлопса - это всё равно намного больше, чем у ближайших конкурентов, так что у детища Sun, построенного благодаря 59-миллионному гранту от Национального научного фонда, выданного Техасскому Университету, есть возможность занять почётное второе место в списке пятисот самых мощных суперкомпьютеров.

Cуперкомпьютер Sun Constellation будет установлен в Техасском центре передовых вычислений (TACC) Техасского университета вместе с другими, менее производительными машинами. Комплекс представляет собой кластерную систему под управлением Linux (кодовое название Ranger), состоящую из 3288 узлов. Основным блоком комплекса послужит блейд-сервер Sun на основе четырёхъядерных процессоров AMD Opteron (кодовое название Barcelona). Первоначально машина будет состоять из 26304 процессорных ядер и 52,6 Терабайта оперативной памяти, а в окончательном варианте в её состав войдут 1302 процессора с 52608 ядрами и 105 Терабайт оперативной памяти. Дисковый массив хранения данных составит 1,73 пентабайта (миллиона гигабайт). Расчётное энергопотребление Sun Constellation - 3 мегаватта.

Блейд-серверы будут объединены в системную сеть InfiniBand при помощи центрального 3456-портового коммутатора, разработанного одним из основателей компании Sun Энди Бехтольсхаймом. К коммутатору можно подключить 1152 двенадцатижильных кабеля, а общая пропускная способность системы составляет 110 Терабайт в секунду. Преимущества такого большого коммутатора заключаются в том, что отпадает необходимость во множестве соединительных кабелей, которые потребовались бы для связи маленьких коммутаторов. По подсчётам инженеров Sun, при использовании одного коммутатора, им потребуется в шесть раз меньше кабелей, к тому же один большой коммутатор обойдётся гораздо дешевле множества небольших. Помимо всего прочего, в данном случае все вычислительные ядра получат одинаковое время задержки.

Принципиальное отличие суперкомпьютера Sun от машин IBM заключается в том, что Sun применяет стандартные комплектующие, включая серийные процессоры, блейд-серверы и системы хранения данных, в то время как IBM использует специально изготовленные комплектующие собственной разработки. Разработка и выпуск уникальных компонентов требует повышенных затрат и занимает много времени, однако, как показывает практика, эти расходы вполне можно рассматривать как инвестиции в будущее. IBM уже в течение многих лет удерживает бесспорное лидерство на рынке суперкомпьютеров, и, скорее всего, её отрыв от конкурентов со временем будет только увеличиваться.