Компьютеры и смартфоны

53-e издaниe ТOП500 впeрвыe зa 26-лeтнюю истoрию спискa прoвoзглaшaeт, чтo всe 500 систeм рeйтингa имeют прoизвoдитeльнoсть бoлee oднoгo петафлопс по результатам тестирования LINPACK (HPL). При этом самая низкая отметка в списке стартует от 1,022 петафлопс.

Первая десятка рейтинга

Вершина списка в значительной степени остается неизменной. В первой десятке появились лишь два новых суперкомпьютера, один из которых – это модернизация уже существующей системы, мощность которой выросла.

Первые две позиции в рейтинге сохраняют два суперкомпьютера IBM – Summit и Sierra. Они расположены в научных учреждениях при Министерстве энергетики США: Ок-Риджской национальной лаборатории (ORNL) в Теннесси и Ливерморской национальной лаборатории им. Лоуренса в Калифорнии. Оба устройства получают вычислительную мощность от центральных процессоров Power 9 и графических процессоров NVIDIA V100. Система Summit несколько улучшила свой результат по тестированию HPL, по сравнению с показателем полугодовой давности, и достигла рекордных 148,6 петафлопс. Система Sierra уверенно удерживает второе место с показателем 94,6 петафлопс.

Третье место занимает система Sunway TaihuLight, она разработана Китайским национальным научным центром параллельной вычислительной техники и технологий (NRCPC) и установлена в Национальном центре суперкомпьютеров в г.Уси. Ее производительность составляет 93,0 петафлопс. Производительность системы обеспечивают более чем 10000000 ядер процессоров SW26010.

На четвертом месте – суперкомпьютер Tianhe-2A (Milky Way-2A), который разработан в Китайском национальном университете оборонных технологий (NUDT) и внедрен в Национальном суперкомпьютерном центре в Гуанчжоу. Система использует комбинацию процессоров Intel Xeon и Matrix-2000 и достигает производительности 61,4 петафлопс.
Frontera, единственный новый суперкомпьютер первой десятки, занял пятую позицию в списке с показателем 23,5 петафлопс. Он установлен в Техасском центре передовых вычислений при Техасском университете.

Номер шесть – суперкомпьютер Piz Daint на базе Cray XC50, установленный в Швейцарском национальном суперкомпьютерном центре в Лугано. Система оснащена центральными процессорами Intel Xeon и графическими процессорами NVIDIA P100. Piz Daint остается самым мощным суперкомпьютером Европы.

Trinity, система на базе Cray XC40, повысила производительность до 20,2 петафлопс и заняла седьмое место в ТОП500. Суперкомпьютер введен в эксплуатацию в Лос-Аламосской национальной лаборатории и Сандийских национальных лабораториях в США. Он оснащен процессорами Intel Xeon и Xeon Phi.

На восьмой позиции – AI Bridging Cloud Infrastructure (ABCI), которая используется в Национальном институте передовой промышленной науки и техники (AIST) в Японии. Производительность системы составляет 16,9 петафлопс. Она работает на базе Fujitsu и оборудована процессорами Intel Xeon Gold и графическими процессорами NVIDIA Tesla V100.
Суперкомпьютер SuperMUC-NG занимает девятое место с показателем 19,5 петафлопс. Он установлен в Лейбницком центре суперкомпьютеров в немецком городе Гархинг-бай-Мюнхен. Система на базе Lenovo реализована с помощью процессоров Intel Platinum Xeon и архитектуры Omni-Path.

Десятку самых мощных компьютеров мира закрывает модернизированная система Lassen. Ее производительность увеличили с 15,4 до 18,2 петафлопс. Она установлена в Ливерморской национальной лаборатории в США. Lassen является аналогом системы Sierra и имеет такую же архитектуру: центральный процессор IBM Power 9 и графический процессор NVIDIA V100.

Китай ведет по количеству суперкомпьютеров, США – по показателям

Первое место по количеству суперкомпьютеров занимает Китай с 219 системами в рейтинге, за ним следуют США с 116 системами. Третью строчку занимает Япония с 29 системами, четвертую – Франция с 19 системами. Пятая и шестая позиции – за Великобританией и Германией, которые имеют соответственно 18 и 14 систем.

Несмотря на то, что США находятся на втором месте по количеству систем в списке, они лидируют по показателям производительности. Именно американские суперкомпьютеры составляют 38,4% от общей мощности систем ТОП500, причем 15,6% составляет доля Summit и Sierra. Китай занимает второе место с весом суммарной производительности 29,9%.

Наибольшее количество систем в списке – 173 суперкомпьютера – принадлежат компании Lenovo, которая улучшила свою долю по сравнению с показателями, которые были обнародованы полгода назад.

Поскольку IBM является производителем суперкомпьютеров Summit, Sierra и ряда других крупных систем, общая производительность компании в ТОП500 составляет 207 петафлопс. Этот показатель превышает только Lenovo, которая имеет в 14 раз больше систем.
Intel и NVIDIA – лидеры по производству процессоров

Как производитель процессоров компания Intel удерживает лидерские позиции в списке ТОП500. Чипами ее производства оборудованы 95,6% всех систем рейтинга. Процессоры IBM Power находятся в семи суперкомпьютерах, процессоры AMD – в трех. Одна система, Astra, работает на процессорах Arm.

133 суперкомпьютера рейтинга своей производительностью обязаны ускорителям или сопроцессорам. 122 из них используют графические процессоры NVIDIA, половина из которых (62) оборудованы новейшими процессорами Volta, а остальные (60) – процессорами, основанными на технологиях Pascal и Kepler.

Половина всех систем использует Ethernet

Самым популярным каналом связи является Ethernet: сеть используют 54,2% систем ТОП500. За ним следует шина InfiniBand, которая входит в 25% суперкомпьютеров. На третьей и четвертой позициях – кастомные каналы связи (10,8%) и средства соединения Omni-Path (9,8%).

Однако, если рассматривать только 50 самых быстрых суперкомпьютеров списка, распределение выглядит иначе. 40% систем используют кастомные каналы, 38% – InfiniBand, 10% – Omni-Path и только 2% (т.е. одна система) – Ethernet.

«Зеленый» ТОП500

Как и в ноябре 2018 года, наиболее энергоэффективным признан суперкомпьютер Shoubu system B с показателем 17,6 гигафлопс на ватт. Система DGX SaturnV Volta от NVIDIA удерживает второе место с результатом 15,1 гигафлопс на ватт. За ней следуют Summit – 14,7 гигафлопс на ватт, AI Bridging Cloud Infrastructure (ABCI) – 14,4 гигафлопс на ватт. Кластер MareNostrum P9 CTE улучшил свой результат в сравнении с данными прошлого года и занял пятую позицию с показателем 14,1 гигафлопс на ватт.

В целом, средняя энергоэффективность систем в списке Green500 улучшилась с 3,0 гигафлопс на ватт полгода назад до 3,2 гигафлопс сегодня.