Национальная лаборатория Ок-Ридж в США объявила о запуске суперкомпьютера Summit мощностью в 200 петафлопсов. Этот суперкомпьютер более чем в два раза обогнал по мощности китайский Sunway TaihuLight.

Поскольку некоторые научно-технические задачи, в том числе точное моделирование физических процессов, требуют огромных вычислительных мощностей, их невозможно проводить на одном или даже сотнях обычных компьютеров. Для этого используются суперкомпьютеры, состоящие из тысяч мощных компьютеров с десятками вычислительных ядер в каждом. Они могут за приемлемое время проводить ресурсоемкие вычисления, на которые у обычных компьютеров уходит на несколько порядков большее время.

Традиционно звание мощнейшего суперкомпьютера года доставалось американским и японским компьютерам, однако с 2013 года в этом рейтинге лидировали китайские суперкомпьютеры — сначала это был Tianhe-2 с мощностью 54,9 петафлопса, а с 2016 года Sunway TaihuLight с мощностью 93 петафлопса. Теперь звание мощнейшего суперкомпьютера мира перешло к Summit, построенному в Национальной лаборатории Ок-Ридж и имеющему мощность 200 петафлопс.

Один из 4608 серверов суперкомпьютера Summit. Oak Ridge National Laboratory

Новый суперкомпьютер состоит из 4608 серверов IBM AC922. В каждом из серверов установлено два 22-ядерных процессора IBM Power9 и шесть видеоускорителей NVIDIA Tesla V100. Кроме того, в сервере установлено 512 гигабайт оперативной памяти DDR4 и еще 96 гигабайт памяти с высокой пропускной способностью. Данные между серверами передаются через коммутаторы с двухсторонней пропускной способностью 100 гигибит в секунду. Суперкомпьютер работает под управлением операционной системы Red Hat Enterprise Linux 7.4. Из-за такого большого количества мощных серверов потребление суперкомпьютера составляет 13 мегаватт. Для отведения тепла через охладительную систему каждую секунду пропускается более 250 литров воды.

Некоторые исследовательские проекты смогут использовать мощность суперкомпьютера уже в этом году. Среди ранних проектов разработчики выделяют проект FLASH, который будет моделировать взрыв сверхновой на разных масштабах, моделирование субатомного поведения материалов с помощью QMCPACK, выявление факторов, вызывающих онкологические заболевания, и изучение взаимодействия белков и клеточных систем.

OLCF at ORNL / Flickr

Помимо использования суперкомпьютеров есть и другой подход, позволяющий быстро решать сложные вычислительные задачи — распределенные вычисления. Это позволяет использовать для вычислений не собственные ресурсы исследовательской лаборатории, а компьютеры добровольцев со всего мира. Несмотря на малую мощность каждого конкретного компьютера общая мощность некоторых таких проектов сопоставима с мощностью супекомпьютеров. К примеру, на момент публикации заметки мощность сети распределенных вычислений BIONC составляет 17,7 петафлопс — это соответствует пятому месту рейтинга 500 мощнейших суперкомпьютеров, который, правда, пока не учитывает новый суперкомпьютер Summit.

В будущем компания Fujitsu собирается преодолеть рубеж в один эксафлопс (тысяча петафлопс), создав суперкомпьютер, использующий процессоры архитектуры ARM, которые сегодня используются в смартфонах и планшетах.

Автор: Григорий Копиев