Keď sa pozerám na oznámenia a zborníky z konferencie Supercomputing 15 (SC15), ktorá sa konala minulý mesiac v Austine, zdá sa, že zatiaľ čo výkonné výpočty môžu byť trochu pokojné, trh je pripravený na veľké zmeny v tomto roku. prísť.
Ak sa pozriete na vedúcich predstaviteľov na zozname 500 najlepších, dvakrát ročne najrýchlejších počítačov na svete, je po šiestykrát za sebou líder Tianhe-2, superpočítač postavený čínskou Národnou univerzitou obrannej technológie. Podľa zoznamu najvyšších 500 tento stroj dodáva 33, 86 petaflop / s (štvornásobok výpočtov za sekundu) trvalého výkonu v benchmarku Linpack a 54, 9 petaflop / s teoretického špičkového výkonu. Je založený na procesoroch Intel Xeon a Xeon Phi.
Druhým miestom je i naďalej Titan, systém Cray XK7 založený na procesoroch AMD Opteron a GPU Nvidia K20x nainštalovaných v Národnom laboratóriu Oak Ridge DOE, pri 17, 59 petaflop / s trvalého výkonu v teste Linpack.
Desať najlepších počítačov prasklo 10. Najlepší počítač Trinity v Národnom laboratóriu Lawrence Livermore (LLNL) je na šiestom mieste s 8, 1 petaflop / s, zatiaľ čo systém Hazel-Hen v nemeckom Höchstleistungsrechenzentrum Stuttgart (HLRS) bol na ôsmom mieste s 5, 6 petaflop / s. Oba sú stroje Cray XC založené na procesoroch Intel Xeon s prepojením Aries.
Väčšie zmeny sa vyskytujú ďalej v zozname, najmä s veľkým nárastom počtu čínskych systémov, ktoré vzrástli na 109 v porovnaní s iba 37 v predchádzajúcom zozname. Čiastočne sa zdá, že je to z viacerých čínskych systémov, ktoré vykonávajú referenčné hodnoty a predkladajú výsledky do zoznamu. Výsledkom bolo, že počet amerických systémov klesol z 231 na 200, čo je najnižší počet od začiatku tohto zoznamu v roku 1993; a počet európskych systémov klesol zo 141 na 108.
Veľkým trendom je nárast počtu systémov využívajúcich urýchľovače alebo koprocesory, ktoré vzrástli na 104 systémov v súčasnom zozname, z 90 v júli. Väčšina z týchto systémov používa GPU Nvidia Tesla, po ktorých nasledujú koprocesory Xeon Phi spoločnosti Intel, z ktorých niektoré používajú kombináciu. Nvidia poukázala na to, že to bolo v 70 z týchto systémov vrátane 23 z 24 nových systémov na zozname.
Na výstave spoločnosť Nvidia vyzdvihla rast urýchľovačov a najmä počet aplikácií, ktoré sú teraz k dispozícii optimalizované pre architektúru firmy CUDA. Spoločnosť tvrdí, že 90% z 10 najvýkonnejších počítačových aplikácií a 70% z 50 najlepších je teraz zrýchlených. Jedno zaujímavé použitie je pre systémy využívajúce simulácie počasia, ktoré sú hlavnou aplikáciou pre vysoko výkonné výpočty, pretože predpovede počasia vytvárajú najrôznejšie vlády. Cray už skôr poukázal na použitie takýchto urýchľovačov na švajčiarskom meteorologickom úrade (MeteoSwiss) a hovoril o tom, ako spolupracuje s výskumníkmi vo Švajčiarsku pri prepisovaní mnohých jeho aplikácií. Nvidia teraz poukazuje na to, že Národná správa pre oceány a atmosféru (NOAA) používa urýchľovače na niektoré svoje predpovede počasia.
Medzi ďalšie aplikácie patria aplikácie Cray pre ropu a plyn, ako napríklad použitie 3D geofyziky na simuláciu nádrže, ako aj finančné služby, ako napríklad hodnotenie rizika. Takéto aplikácie len zriedka tvoria najrýchlejšie systémy na svete, sú však náznakom toho, že vysokovýkonné výpočty zohrávajú v podnikových aplikáciách širšiu úlohu. Cray hovoril o stálom postupe pri rozbehu väčších a podrobnejších modelov vo všetkých vedeckých a technických disciplínach a kombinovaní tradičných pracovných za ažení s analytikou.
Zaujímalo ma tiež oznámenie organizácie Linux Foundation o novom úsilí s názvom OpenHPC, ktorého cieľom je vytvoriť viac otvorených štandardov vo svete HPC. Je to zaujímavý nápad a zdá sa, že sa prihlásilo veľa veľkých hráčov.
V dielach je niekoľko nových systémov. Spoločnosť IBM stavia nový stroj s názvom Summit v Oak Ridge National Laboratories (ORNL) a ďalší s názvom Sierra v Národnom laboratóriu Lawrence Livermore (LLNL), ktoré sú založené na procesoroch CPU IBM Power, GPU Nvidia Tesla a Mellanox. Summit by mal dodať 150 až 300 špičkových petaflop / sa Sierra viac ako 100 petaflop / s.
Okrem toho Intel a Cray stavajú nový stroj s názvom Aurora, založený na pripravovaných procesoroch Intel Xeon Phi v Knights Hill pre The Argonne Leadership Computing Facility (súčasť Argonne National Labs), ktorý má v roku 2018 za cieľ 150 petaflop. sú súčasťou programu Department of Energy známeho ako Collaboration of Oak Ridge, Argonne a Lawrence Livermore national labs (CORAL), ktorého cieľom je urýchliť vývoj vysoko výkonných výpočtových prostriedkov, a najmä projekt FastForward 2.
Stále máme pred sebou ešte dlhú cestu k „exascale computingu“.
Medzitým bolo vydaných niekoľko oznámení o procesoroch, ktoré by mohli byť dobré aj pre budúcnosť. Najmä spoločnosť Nvidia presadzovala používanie superpočítačov pre webové aplikácie hyperscale, najmä strojové učenie. Vyhlásil niekoľko o niečo nižších produktov: doska Tesla M40 s 3072 jadrami CUDA, ktoré podľa nej bola schopná vykonať až 7 jednoduchých teraflopov / s, zameraných predovšetkým na výcvik „hlbokého učenia“, a M4, doska s nižším výkonom s 1024 jadrami a 2, 2 presnými teraflopmi / s, ktoré sa dajú použiť na odvodenie hlbokého učenia, ako aj na spracovanie obrázkov a videa. Okrem toho spoločnosť oznámila nový „balík hyperscale“ s aplikáciami zameranými na najväčšie počítačové servery. Oba nové hardvérové produkty sú založené na procesnej technológii 28nm a architektúre spoločnosti Maxwell.
Spoločnosť oznámila dve nadväzné architektúry, známe ako Pascal, splatné budúci rok, a Volta, ktoré ich budú nasledovať. Spoločnosť Intel sa zamerala na to, ako HPC ovplyvňuje vedu, a bol som fascinovaný jej opisom toho, ako používa vlastný superpočítač - v súčasnosti na 99. mieste v rebríčku 500 najlepších - na pomoc pri navrhovaní vlastných procesorov. Spoločnosť uviedla, že používa iba milión hodín CPU len na návrh fotomaskier pre procesory ďalšej generácie.
Veľká časť činnosti spoločnosti Intel bola zameraná na Knights Landing, ďalšiu verziu svojho čipu Xeon Phi, ktorá sa dá použiť ako urýchľovač, ale tiež sa môže zaviesť; a jeho Omni-Path textílie. Aj keď spoločnosť Intel dnes tvrdí, že všeobecná dostupnosť bude v prvej polovici roku 2016, málokto má skorý prístup k rytierskym pristátiam. V súčasnosti Cray v budúcom roku testuje veľký rytiersky pristávací systém v rámci prípravy na dodávku nového superpočítača s názvom Cori pre Národné energetické výskumné centrum pre výskum energie (NERSC) a Národné laboratórium Los Alamos a Národné laboratóriá Sandia. Bull, jednotka francúzskeho systémového integrátora Atosa, tiež získala skoré verzie Knights Landing, aby sa pripravila na systém Tera 1000, ktorý buduje pre Francúzsku komisiu pre alternatívne energie a atómovú energiu. Spoločnosť Argonne Leadership Computing Facility pracuje na systéme s názvom Theta, ktorý má byť dodaný budúci rok, a spoločnosť Sandia National Laboratories spolupracuje s firmou Penguin Computing na aktualizácii niekoľkých systémov, ktoré používajú staršie generácie spolu-procesorov Xeon Phi.
Spoločnosť Intel už predtým uviedla, že budú existovať tri rôzne verzie Knights Landing: základný hostiteľský procesor (schopný samo-bootovania), hostiteľský procesor s integrovanou látkou Omni-Path a karta urýchľovača PCIe. Samotný čip bude pozostávať z 36 dlaždíc, z ktorých každé má dve jadrá CPU (celkom 72 jadier), štyri jednotky vektorového spracovania (dve na jadro), 1 MB zdieľanej vyrovnávacej pamäte L2 a prostriedok na ukladanie do vyrovnávacej pamäte na udržanie koherencie; a spoločnosť Intel uviedla, že by mala poskytnúť približne trojnásobok skalárneho výkonu procesora Knights Corner s dvojnásobnou presnosťou 3 teraflop / s a špičkovým výkonom 6 presných teraflop / s. Používa tiež nový pamäťový systém s názvom MCDRAM, zabudovanú pamäť s viac ako 3x dostupnou šírkou pásma v porovnaní s prechodom na DDR4, ktorý sa javí ako variant architektúry Hybrid Memory Cube, o ktorej hovorili spoločnosti Intel a Micron. Na výstave mal Cray prototypový systém predstavujúci bootovacie rytierske pristátie a niekoľko ďalších výrobcov predstavovalo systémy navrhnuté pre rytierske pristátie. Táto verzia Xeon Phi má byť nasledovaná verziou s názvom Knights Hill, ktorá má byť postavená na nadchádzajúcom 10nm procese.
Okrem toho Fujitsu hovoril o svojom projekte Flagship 2020 trochu viac, založenom na novom čipe známom ako FX100 s 32 jadrami. Očakáva sa, že tento výkon zhruba zdvojnásobí výkon s pohyblivou rádovou čiarkou oproti súčasnému FX10 a podobne ako rytierske pristátie bude model FX100 spoločnosti Fujitsu používať aj verziu architektúry hybridnej pamäťovej kocky. Okrem toho má NEC projekt s kódovým označením Aurora (nesúvisiaci s projektom CORAL), ktorý vychádza z jeho pokračovania v čipe SX-ACE, ale s väčšou šírkou pásma pamäte. Toto je určené na rok 2017.
