Суперкомпьютер Blue Gene/L вновь первый

Суперкомпьютер, построенный компанией IBM совместно с министерством энергетики США, снова побил собственный рекорд производительности и возглавил список самых мощных компьютеров мира.

В мире суперкомпьютеров - очередной праздник: известный суперкомпьютер IBM Blue Gene/L, установленный в Ливерморской национальной лаборатории имени Лоуренса (LNLL), штат Калифорния, в июне 2005 года занявший первое место в списке 500 самых мощных компьютеров мира, снова побил собственный рекорд производительности. По информации IBM, быстродействие машины теперь составляет 280,6 триллиона операций с плавающей запятой в секунду (терафлопс), то есть, 280 600 000 000 000 операций в секунду. По сравнению с предыдущим рекордом Blue Gene/L, составившим 179,1 терафлопса, его производительность выросла на 101,5 терафлопса.

На торжественной церемонии в Ливерморской лаборатории специалисты продемонстрировали высокую производительность Blue Gene/L не только в синтетических тестах, но и в реальных научных приложениях. К примеру, на суперкомпьютере в течение более семи часов была запущена программа ddcMD, которая была названа "рабочей лошадкой" лаборатории; при этом производительность машины составляла порядка 101,5 терафлопса. На церемонии были также показан процесс моделирования на атомном уровне с точностью до 16 миллионов атомов. Для сравнения, ранее Blue Gene/L мог достичь точности всего в 64000 атомов.

Такой высокой производительности удалось достичь благодаря 131072 процессорам PowerPC 440 с тактовой частотой 700 МГц (в действительности процессоров 65536, но, поскольку они двуядерные, то каждый считается как два), установленным в течение нескольких лет сборки компьютера. Подробнее об архитектуре Blue Gene/L можно прочитать здесь. Планируется, что эта машина будет совместно с суперкомпьютером ASC Purple заниматься моделированием человеческого мозга с целью диагностики заболеваний человека, причин их появления и способов лечения. Производительность ASC Purple заметно скромнее: она составляет порядка 100 терафлопс.

Кроме того, в рамках основного направления деятельности Ливерморской лаборатории, Blue Gene/L будет использоваться для моделирования процессов старения ядерных материалов, что позволит обеспечить безопасность хранения атомного оружия, находящегося в распоряжении США. Ранее для получения этих данных были необходимы подземные ядерные испытания. Суперкомпьютерный проект реализуется в рамках стартовавшей в 1995 году так называемой "ускоренной стратегической вычислительной инициативы", объявленной руководством США. Одной из целей инициативы декларировалась увеличение в течение десяти лет производительности американских суперкомпьютеров в миллион раз.

Стоимость проекта по строительству Blue Gene/L оценивается в сумму, превышающую 100 миллионов долларов США. Финансируется проект как самой компанией IBM, так и Министерством энергетики США, в состав которого входит Ливерморская лаборатория. Следующая цель партнеров - достичь производительности в 1000 терафлопс или в один пентафлопс. По мнению экспертов, такое быстродействие позволит вывести на принципиально новый уровень как науку, так и такие прикладные области, как инженерное дело и бизнес.

Основной соперник США на пути к построению сверхпроизводительных суперкомпьютеров - Япония. В частности, так называемый Симулятор Земли компании NEC, установленный в японском городе Йокогама, в основном, в метеорологических исследованиях, в течение длительного времени возглавлял список самых мощных в мире суперкомпьютеров. Кстати, эту машину японские компании используют для виртуальных крэш-тестов автомобилей. В прошлом году производительность Симулятора Земли составила 35,9 терафлопса, однако в планах японского министерства науки и технологии построить к 2011 году суперкомпьютер с быстродействием в 10 петафлопс. В корпорации NEC заявляют, что их следующий суперкомпьютер будет машиной с высокой степенью специализации: он будет ориентирован на вычисления в области нанотехнологий и биологических наук. Такая специализация не случайна: японское правительство заявляло о приоритетности национальных исследований в области нанотехнологий.

Компания IBM намерена воспользоваться успехом суперкомпьютера Ливерморской лаборатории и продвигать архитектуру Blue Gene как коммерческое решение, адресованное не только научным и учебным заведениям, но и бизнес-заказчикам. Среди конкурентных преимуществ Blue Gene - такая особенность конструкции, как чрезвычайно высокая производительность в некоторых приложениях при значительно меньшем энергопотреблении по сравнению с более традиционными машинами. Не стоит снимать со счетов и тот факт, что Blue Gene имеет масштабируемую сотовую архитектуру - компьютер собирается из однотипных блоков непосредственно под нужды заказчика. Кроме того, такая машина может занимать меньше места, чем суперкомпьютеры другой конструкции.

Появление суперкомпьютеров в коммерческих организациях может существенно ускорить разработку новых продуктов в таких областях, как авиа- и автомобилестроение, биотехнологии, фармацевтика и финансы. Быстрые расчеты позволят без дорогостоящих реальных испытаний оценить эффективность той или иной конструкции или технологии.

Свое желание продвигать Blue Gene на рынке IBM подкрепляет делами: 28 октября компания представила несколько новых коммерческих приложений для этого суперкомпьютера. По словам вице-президента суперкомпьютерного подразделения IBM Дэвида Джеларди, благодаря этим специализированным приложениям клиенты, которые ранее не имели возможности получить доступ к суперкомпьютерам, смогут арендовать машинное время на Blue Gene.

Единичная система Blue Gene, занимающая менее квадратного метра площади, обладает быстродействием в 5,7 терафлопса, чего вполне достаточно для неотложных нужд большинства коммерческих компаний. Два центра IBM по предоставлению машинного времени на Blue Gene расположены на территории США и один - во Франции.

Некоторые коммерческие компании уже используют суперкомпьютер в своей деятельности. К примеру, фирма QuantumBio, которая занимается разработкой программного обеспечения для предприятий, работающих в области фармацевтики и биотехнологий, периодически приобретает вычислительное время на Blue Gene. Компания RenderRocket, специализирующаяся на рендеринге трехмерного видео, пользуется 24-часовым доступом к вычислительным ресурсам Blue Gene через интернет. IBM активно распространяет свои суперкомпьютерные технологии, и эту деятельность нельзя не приветствовать.