Все новости от 25 июня 2003 г.

Что принесло очередное полугодие миру суперкомпьютеров?

Систем, которые со времени предыдущей редакции вышли за пределы списка 500 мощнейших суперкомпьютеров, оказалось больше, чем обычно. Из этого можно сделать вывод, что рынок больших вычислительных систем по-прежнему остается весьма динамичным. Прошедшее полугодие повысило критерий производительности систем для включения в Top 500 на 25% – со 195 до 245 Гфлопс (миллиардов операций в секунду) на эталонном тесте Linpack.

Порог вхождения в «элиту» суперкомпьютерного мира и некоторые другие изменения в 21-й редакции Top 500, без сомнения, подтверждают ставший уже легендарным закон Мура. Доказать его не представляется возможным, и именно поэтому с каждым годом все интереснее становится наблюдать, сможет ли закон Мура сохранить свои позиции или реальности все же удастся его опровергнуть.

Кластеры против больших машин
На протяжении нескольких последних редакций независимого рейтинга суперкомпьютеров Top 500 сами организаторы задают один и тот же вопрос: «Сколько кластеров мы увидим в списке на этот раз?». Сейчас можно с уверенностью говорить, что этот класс систем для высокопроизводительных вычислений завоевал значительную часть рейтинга. И даже появление первых инсталляций систем Cray X1 не смогло этого предотвратить. Покорение кластерами вершин суперкомпьютерного мира сопровождается тем фактором, что Intel, вслед за IBM и Hewlett-Packard, становится основным поставщиком процессоров для систем из списка Top 500. Это особенно примечательно, если учесть, что всего несколько лет назад процессоры Intel фактически отсутствовали в ведущем суперкомпьютерном рейтинге.

	Количество, шт.	Доля, %	Производительность, Гфлопс
MPP	211	42.2 %	188311
Cluster	149	29.8 %	128051
Constellations	139	27.8 %	52874
SMP	1	0.2 %	5406
Всего	500	100 %	374643

В последние годы из Top 500 последовательно уходили SMP-системы (Symmetric Multi Processors), построенные на основе общей памяти и однородных процессоров, каждый из которых имеет равноправный доступ к любому участку памяти. В нынешнем рейтинге осталась всего одна подобная система, правда, занимающая седьмую строчку. Это Fujitsu PrimePower HPC2500 с 2304 процессорами, установленная в Национальной аэрокосмической лаборатории Японии в 2002 году.

На смену классу SMP планомерно приходили Constellations-системы – более сложные развивающиеся архитектуры, основанные на объединении мощных узлов (SMP) в одну большую систему по принципу, сходному с кластерами. Каждый SMP-узел такой системы обычно имеет 16 и более процессоров. Полгода назад Constellations-системы даже выбились в лидеры суперкомпьютерного рынка, завоевав 41,2% списка Top 500 (всего 206 систем), но уже этим летом привычное для себя первое место вновь заняли массивно-параллельные системы, оттеснив представителей класса Constellations, получивших в итоге 27,8%.

MPP-системы (Massively Parallel Processors) представляют собой класс систем с распределенной памятью. Они строятся на базе однородных вычислительных узлов, содержащих один или несколько процессоров, локальную память, доступную только для данного узла, и, возможно, устройства ввода-вывода и жесткие диски. К этому классу принадлежат 211 из 500 (42,2%) нынешних мощнейших суперкомпьютеров.

Рывок в завоевании позиций Top 500 совершили кластерные системы, более дешевый вариант MPP-систем. К ним относятся все комплексы, собранные из стандартных блоков (серверов или рабочих станций с числом процессоров до 16). Количество кластеров в 21-й редакции списка Top 500 возросло с 93 до 149 (29,8%). В итоге всего за полтора года этот класс параллельных вычислительных машин стал вторым по популярности. Это объясняется как повышением производительности процессоров, применяемых в кластерах (те же процессоры, что и в обычных серверах), так и низкой, по сравнению с другими классами суперкомпьютеров, стоимостью создания подобных решений.

Российские суперкомпьютеры
По-прежнему самый быстрый российский суперкомпьютер находится в Межведомственном суперкомпьютерном центре (МСЦ) в здании Президиума Российской академии наук. Кластер МВС-1000М содержит 768 процессоров Alpha 21264 667 МГц, сгруппированных в шесть базовых блоков по 64 двухпроцессорных вычислительных узла в каждом. Система работает под управлением ОС RedHat Linux. Создание МВС-1000М обошлось Межведомственному суперкомпьютерному центру приблизительно в 10 млн $.

Однако всего за год присутствия в Top 500 российский МВС-1000М опустился с 64 до 97 позиции – при том, что максимальную производительность системы на тесте Linpack удалось повысить с 564 до 734,6 Гфлопс. Вторым по мощности суперкомпьютером в России остается HP SuperDome 750, установленный в Сбербанке РФ в 2001 году. Наращивание числа процессоров с 72 до 192 и производительности со 109,1 до 345 Гфлопс позволило ему даже подняться с 365 на 357 строчку рейтинга.

Недавно факультет вычислительной математики и кибернетики МГУ объявил о запуске мощного Unix-сервера IBM eServer p690 Regatta стоимостью порядка 1,5 млн евро. Этот суперкомпьютер представляет собой Constellations-систему (в терминологии рейтинга Top 500; компания IBM относит этот сервер к SMP-системам) и содержит 16 процессоров POWER4 с частотой 1,3 ГГц, изготовленных по технологии «SMP на кристалле», 11,84 Мбайт кэш-памяти второго уровня, 256 Мбайт кэш-памяти третьего уровня и 64 Гбайт оперативной памяти, а его пиковая производительность составляет 83,2 Гфлопс.

Кто одолеет лидера?
В этом месяце новая мощная кластерная система запущена в Национальной метеорологической службе США. В настоящее время завершен первый этап создания этого кластера, построенного на базе 44 серверов IBM с 1408 процессорами и пиковой производительностью 7,3 Тфлопс. По завершении всего проекта, ориентировочно в 2009 году, планируемая пиковая производительность комплекса составит 100 Тфлопс, в три раза больше, чем у сегодняшнего гиганта Earth Simulator.

Технология не стоит на месте, и в настоящее время большое развитие получает концепция Grid-вычислений. Сейчас не просто предсказать развитие упомянутой в статье «элиты» суперкомпьютеров: многое будет зависеть от финансирования. С уверенностью можно сказать лишь то, что будут появляться новые мощные вычислительные системы, в том числе и те, которые превзойдут Earth Simulator. И таковой, вероятнее всего, станет именно кластерная конфигурация.

Об авторе:
Роман Спорышев — специалист по системам хранения данных и кластерным решениям компании «Западная техника». 

 Предыдущие публикации:

 В продолжение темы:

Обсуждение и комментарии

	Илья 27 Jun 2003 12:06 PM
Прошу обратить внимание, что 3-е место занял компьютер с Linux. M$ вымени в первой десятке нет. И правильно, нафига это нужно домохозяйкам? На выбор профессиналов посмотрите сами.
	zzz - zzzzz.ru 27 Jun 2003 4:39 PM
;+)))) Ха-ха! 50 Dell PowerEdge 2650 Cluster P4 Xeon 2.4 GHz/MSWindows - GigE/ 384 1068.00 1843.20 Cornell Theory Center USA/2002