Китайская математика

В Азии запущен мощнейший суперкомпьютер в мире

28 октября, незадолго до публикации очередного списка 500 мощнейших суперкомпьютеров мира, в Китае была представлена система Tianhe-1A ("Млечный путь-1А"), которая имеет все шансы возглавить список. Ее производительность составляет 2,5 петафлопса и более чем на 40 процентов превзошла достижение нынешнего лидера - американской системы Cray XT5 Jaguar.

    Сразу отметим, что на настоящий момент китайский суперкомпьютер нельзя официально назвать "мощнейшим". Дело в том, что список 500 наиболее производительных вычислительных систем, лидеру которого и достается это звание, обновляется лишь два раза в год. Следующий список будет представлен на суперкомпьютерной конференции SC10, которая пройдет в США с 10 по 13 ноября.

    Тем не менее, Tianhe-1A заслуживает внимания уже сегодня. Итак, система является усовершенствованной версией суперкомпьютера Tianhe-1, который входил в десятку мощнейших в мире согласно июньской редакции списка. При создании новой системы использовалось более 14 тысяч шестиядерных процессоров Intel Xeon, а также 7168 вычислительных модулей Nvidia Tesla M2050. Мощность Tianhe-1A составляет 4 мегаватта, а его создание обошлось в 88 миллионов долларов (2,7 миллиарда рублей).

    Существенного роста по сравнению с предыдущим лидером мирового рейтинга, американским суперкомпьютером Cray XT5 Jaguar, создателям "Млечного пути" удалось добиться во многом благодаря использованию графических модулей. Jaguar, расположенный в Национальной лаборатории Оук Ридж (Oak Ridge), построен исключительно на шестиядерных компьютерных процессорах AMD Opteron. Между тем графические процессоры начинают пользоваться все большей популярностью при строительстве суперкомпьютеров, в частности, на этих же процессорах Nvidia построена и вторая по мощности китайская система - Nebulae. Графические модули благодаря наличию гораздо большего числа ядер способны обрабатывать большее количество задач в параллельном режиме.

    Ранее они редко использовались в суперкомпьютерах из-за сложностей при программировании для решения прикладных задач. Однако, теперь, с запуском Tianhe-1A, наметился очевидный прорыв в технологии создания суперкомпьютеров. И не исключено, что в 2010 году первая десятка рейтинга претерпит существенные изменения.

    Возвращаясь к Китаю, отметим, что этой стране за последнее время удалось совершить существенный прорыв в списке Топ 500. Так, в июньской редакции списка насчитывалось в общей сложности 54 системы, производительность которых превышает 100 терафлопс (0,1 петафлопса). И пять из этих машин находятся в Китае. Абсолютным лидером этого списка являются США, построившие 21 систему. Причем в Америке находятся 9 из 12 мощнейших суперкомпьютеров мира. Россия, например, делегировала в этот перечень лишь 3 машины, лучшая из которых - "Ломоносов", установленный в суперкомпьютерном центре МГУ - занимает 13 место, ее мощность составляет 420 терафлопс.

     Чтобы понять масштабы отставания, наметившегося между мощнейшими системами в России и в мире, достаточно сравнить два списка - Топ 50 российских. Как видно даже при беглом сравнении, Россия находится не на ведущих позициях в мире.

    Не исключено, что отставание от США, а также активность Китая в области построения суперкомпьютеров, стали причиной для более пристального интереса правительства России к мощным вычислительным системам. Так, стало известно, что государственный Внешэкономбанк решил вложиться в одного из крупнейших российских производителей суперкомпьютеров - компанию "Т-Платформы". Именно эта фирма, в частности, собирала "Ломоносова". Также "Т-Платформы" в сентябре выиграли контракт на усовершенствование мощнейшего российского суперкомпьютера. Тогда предполагалось, что за 465 миллионов рублей его производительность будет увеличена на четверть - до 510 терафлопс.

    Однако правительство решило не ограничиваться одним только "Ломоносовым". Так, в конце сентября ректор МГУ Виктор Садовничий поделился информацией о создании в России суперкомпьютера производительностью до 1 петафлопса (квадриллиона, или 10 в 15 степени операций с плавающей запятой в секунду). А уже в начале октября производительность еще не существующей вычислительной системы МГУ выросла до полутора петафлопс, что автоматически поставит ее в тройку мощнейших систем в мире.

   Правда, есть еще российские реалии, для которых надо применять другую математику. Дело в том, что стоимость госконтракта на создание "Ломоносова" с его 420 терафлопс составляла 1,7 миллиарда рублей (что равняется свыше 4 миллионов рублей на терафлопс). Таким образом, "Ломоносов" по этому показателю вышел в четыре раза дороже, чем Tianhe. Понятно, что столь существенная разница между этими двумя цифрами во многом объясняется тем, что китайцы использовали гораздо более производительные и экономичные графические процессоры. Однако не исключен и чисто "российский" фактор, из-за которого стоимость отечественной системы в итоге стала выше, чем могла бы быть.

   В любом случае, создание мощного российского суперкомпьютера станет для нас положительным опытом. Причем столь производительная система, которую запланировал МГУ, сможет служить не только для научных целей. Она также пригодится и для расчетов оборонных ведомств, при авто- и мотостроении.

  Главное, чтобы на создание этой системы не была потрачена большая часть выделенных вузам средств. Ведь суперкомпьютеры придуманы в первую очередь для расчетов. А рассчитывать-то что будем?