Flops bir superkompüterin performansını təmsil edən vahiddir. Bir petaflop (1 Pflops) maşının saniyədə 1 katrilyon (1 min trilyon) əməliyyat yerinə yetirə bilməsi deməkdir. Hal-hazırda yalnız iki maşın 1 Pflopdan çox tutuma malikdir - Cray tərəfindən yığılmış Jaguar və IBM tərəfindən istehsal olunan Roadrunner. Hər iki superkompüter ABŞ-da yerləşir. Ümumiyyətlə, ilk onluqdan yalnız iki superkompüter ABŞ-dan kənarda yerləşir: Almaniya və Çində.

04.08.2009 12:20

Bu gün kompüter sənayesi elm və texnologiyanın qabaqcıl nöqtəsidir. Fizika, astronomiya, biologiya və tibb sahələrində mürəkkəb problemləri həll etmək üçün böyük hesablama gücü tələb olunur. Məhz superkompüterlər buna kömək edə bilər, çünki onlar bunun üçün yaradılmışdır.

Bu yaxınlarda tez-tez başqa bir superkompüterin haradasa yaradıldığı barədə məlumatlar yayılır. Bəs bu texnologiya möcüzəsi nədir? Müasir mənada superkompüter saniyədə bir trilyon üzən nöqtə əməliyyatı və ya teraflops performansına malik güclü elektron hesablama maşınıdır. Floplar (İngiliscə Floating Point Operations Per Second-dan) kompüter performansını ölçmək üçün müəyyən bir hesablama sisteminin saniyədə neçə üzən nöqtə əməliyyatı yerinə yetirdiyini göstərən dəyərdir. Bir qayda olaraq, müasir superkompüter çoxprosessorlu və ya çox maşınlı kompleksdir (bəzi hallarda birləşdirilmiş versiya), ortaq yaddaş və xarici cihazların ümumi sahəsi üzərində işləyir.

Ənənəvi olaraq superkompüterlərin əsas tətbiq sahəsi elmi tədqiqatlardır. Plazma fizikası və statistik mexanika, kondensasiya olunmuş maddələr fizikası, molekulyar və atom fizikası, elementar hissəciklər nəzəriyyəsi, qaz dinamikası və turbulentlik nəzəriyyəsi, astrofizika nəhəng kompüter gücünün iştirak etdiyi sahələrdən yalnız bir neçəsidir.

Bu gün texniki problemləri həll etmək üçün ultra güclü kompüter sistemlərindən də istifadə olunur. Bunlar, ilk növbədə, aerokosmik və avtomobil sənayesinin, nüvə energetikasının, faydalı qazıntı yataqlarının proqnozlaşdırılması və işlənməsinin, neft və qaz sənayesinin, eləcə də superkompüterlərin özlərinin dizaynının vəzifələridir.

Superkompüterlər ənənəvi olaraq hərbi məqsədlər üçün də istifadə olunurdu. Müxtəlif silahlar hazırlamaqla yanaşı, onların istifadəsini simulyasiya edirlər. Məsələn, ABŞ-da nüvə silahının istifadəsini simulyasiya etmək üçün Enerji Departamentinin superkompüterlərinin hesablama gücü lazım olacaq ki, bu da gələcəkdə real nüvə sınaqlarından tamamilə imtina etməyə imkan verəcək.

Hazırda TOP-500 reytinqinə daxil olan superkompüterlərin əksəriyyəti elmi inkişafla məşğuldur. Bu sahədə 72 güclü informasiya və hesablama maşını cəlb olunub. Maliyyə sənayesinə 46 superkompüter xidmət edir, 43 maşın geofizikanın xeyrinə işləyir, 33-ü informasiya xidməti sahəsində, 31-i logistikanı idarə edir, 29-u yarımkeçiricilərin inkişafı ilə məşğul olur, 20-si proqram təminatı istehsal edir, 18-i informasiyanın emalında istifadə olunur. xidmətlər və 12 sistem interneti idarə edir.

Nəhəng hesablamalar massivləri ilə işləmək superkompüterləri serverlərdən və əsas kadrlardan fərqləndirir - tipik problemləri həll etmək üçün nəzərdə tutulmuş yüksək ümumi performansa malik kompüter sistemləri, məsələn, böyük verilənlər bazalarının saxlanması və ya bir çox istifadəçi ilə eyni vaxtda işləmək.

Hesablama sistemlərinin məhsuldarlığının artması, ilk növbədə, fiziki və texnoloji bazanın sürətinin artması (elektron komponentlər, yaddaş cihazları, rabitə, məlumatın daxil-çıxışı və göstərilməsi) və paralelliyin inkişafı ilə əlaqədardır. daxil olan komponentlərin (emal elementləri, yaddaş tutumu, xarici qurğular) sayının artması ilə bağlı olan bütün sistem-struktur səviyyələrində informasiyanın emalı prosesi.

Bu gün ən populyar superkompüter arxitekturası (TOP-500 siyahısında 72%) sözdə klasterlərdir. Superkompüter klaster arxitekturasını qurmaq üçün bəzən ən adi kompüterlər olan hesablama qovşaqlarından istifadə olunur. Belə bir node adətən bir neçə prosessora malikdir - 2-dən 8-ə qədər. Bunun üçün bazarda geniş yayılmış olduqca adi komponentlərdən istifadə olunur - ana platalar (SMP-çoxprosessorlu) lövhələr, Intel, AMD və ya IBM prosessorları, həmçinin adi RAM modulları və sabit disklər.
Nisbətən qısa tarixləri ərzində superkompüterlər müasir standartlara uyğun olaraq aşağı güclü sistemlərdən fantastik performansa malik maşınlara çevrilmişdir.

Superkompüter haqqında ilk qeyd ötən əsrin 20-ci illərinin sonlarına təsadüf edir, bu termin New York World qəzetinin səhifələrində “super hesablama” (ingilis dilindən superkompüter kimi tərcümə olunur) ifadəsi şəklində çıxmışdır. Bu konsepsiya tabulatorlara - Kolumbiya Universitetinin sifarişi və ehtiyacları üçün IBM tərəfindən istehsal olunan və o dövr üçün ən mürəkkəb hesablamaları yerinə yetirən elektromexaniki kompüterlərə aiddir. Təbii ki, o dövrdə müasir mənada superkompüterlər yox idi; müasir kompüterlərin bu uzaq əcdadı daha çox bir növ kalkulyatora bənzəyirdi.

Güclü elektron hesablama sisteminə münasibətdə “superkompüter” termininin istifadəsi Livermor Milli Laboratoriyasının (ABŞ, Kaliforniya) və Nəzarət Məlumat Korporasiyasının əməkdaşları Corc A. Maykl və Sidni Fernbaxa aid edilir. 60-cı illərin sonlarında onlar ABŞ Müdafiə Nazirliyinin və enerji sənayesinin ehtiyacları üçün güclü kompüterlərin yaradılması ilə məşğul olurdular. Məhz Livermor Laboratoriyasında əksər superkompüterlər, o cümlədən 2004-2008-ci illərdə dünyanın ən sürətli superkompüteri Blue Gen/L hazırlanıb.

Bununla belə, "superkompüter" termini 1957-ci ildə müasir superkompüterlərin yaradıcılarına çevrilmiş elektron hesablama sistemlərinin layihələndirilməsinə və qurulmasına başlayan Control Data Corporation şirkətini yaradan amerikalı kompüter texnologiyası tərtibatçısı Seymur Krey sayəsində geniş şəkildə istifadə olunmağa başladı. 1958-ci ildə onun rəhbərliyi altında CDC 1604 tranzistorları əsasında dünyanın ilk güclü kompüteri hazırlanmışdır. saniyədə milyon əməliyyat bazara daxil oldu. Bu kompüter Cray-in 1972-ci ildə qurduğu və Cray Research adlandırdığı bütün istiqamət üçün əsas oldu. Bu şirkət yalnız superkompüterlərin inkişafı və istehsalı ilə məşğul idi. 1976-cı ildə Cray Research şirkəti təxminən 100 meqaflop sürətə malik CRAY-1 hesablama sistemini buraxdı. Və doqquz il sonra, 1985-ci ildə CRAY-2 superkompüteri 2 gigaflops hesablama sürətini üstələyir.

1989-cu ildə Seymour Cray superkompüterlərin bazar perspektivlərinə diqqət yetirərək Cray Computer Corporation-ı açdı. Burada o, sürəti artıq beş qiqaflopa çatan CRAY-3 superkompüterini yaradır. Bu kompüterlə bağlı maraqlı bir fakt var. Məsələ burasındadır ki, CRAY-3 peyda olduqdan sonra ingilis dilinə “Cray time” ifadəsi daxil oldu ki, bu da superkompüterin bir saatlıq işləməsinin dəyərini ifadə edirdi (o vaxt saatda 1 min dollar idi). Kompüter mütəxəssisləri dairələrində yayılan başqa bir ifadə də var - "Superkompüter Seymur Kreyin yaratdığı hər hansı bir kompüterdir."

Qeyd etmək lazımdır ki, 20-ci əsrin 80-ci illərində yüksək məhsuldar kompüterlər yaradan bir çox kiçik rəqabət aparan şirkətlər meydana çıxdı. Lakin 90-cı illərin ortalarında iri korporasiyalarla rəqabətə tab gətirə bilməyən kiçik və orta firmaların əksəriyyəti bu fəaliyyət sahəsini tərk etdilər.

Bu gün superkompüterlər IBM, Hewlett-Packard, Intel, NEC və başqaları kimi kompüter bazarında “ənənəvi” oyunçular tərəfindən yaradılmış unikal sistemlərdir. Məhz bu kompüter nəhəngləri indi yüksək performanslı elektron hesablama sistemləri sahəsində oyun qaydalarını diktə edirlər.

1997-ci ildə Amerikanın Intel şirkəti özünün ASCI Red superkompüterini buraxdı və bu, saniyədə bir trilyon əməliyyatdan çox - 1,334 teraflops sürəti ilə dünyada ilk sistem oldu. Intel-in superkompüterləri daha iki il liderliyi saxladı, lakin 2000-ci ildə birincisi IBM-in Lawrence Livermore Milli Laboratoriyasında quraşdırılmış ASCI White kompüteri oldu və 4 trilyon məhsul istehsal etdi. 938 milyard hesablama (4,938 teraflops). Bu superkompüter təkmilləşdirmədən sonra 7,226 teraflops sürət əldə edərək daha bir il lider mövqeyini tutub. Lakin artıq 2002-ci ilin aprelində Yaponiyanın NEC şirkəti 35,86 teraflops maksimum sürətə çata bilən Earth Simulator superkompüterinin buraxılışını elan etdi.

Superkompüterlər dünyası 2004-cü ilin payızında növbəti lider dəyişikliyini yaşadı - sentyabrın 29-da IBM Blue Gene/L superkompüteri dünyada birinci yeri tutdu. Bu güclü hesablama sistemi 36,01 teraflops sürətə çatdı. Bununla belə, bu rekord uzun sürmədi - artıq oktyabrın 26-da ABŞ Milli Aeronavtika və Kosmik Tədqiqatlar İdarəsi (NASA) Silicon Graphics tərəfindən qurulan və 2003-cü ilin fevralında ölən şatlın adını daşıyan yeni superkompüter Columbia-nın bir sıra əməliyyatlar həyata keçirdiyini elan etdi. 42,7 teraflops sürətlə hesablamalar. Bir neçə gündən sonra həmin kompüter sürətini 51,87 teraflopa qədər artıra bildi.
2004-cü ilin noyabr ayının əvvəlində mütləq rekordçu adını yenə də IBM-in ABŞ Müdafiə Nazirliyi üçün buraxdığı başqa bir nümunəsini Blue Gene/L qazandı. Hazırda onun maksimal işləmə sürəti 70,72 teraflop-u keçir. Bu kompüter 2008-ci ilin iyun ayına qədər lider idi, IBM Los Alamosda (ABŞ, Nyu-Meksiko) nüvə laboratoriyası üçün növbəti superkompüter şah əsərini - indiyə qədər yaradılmış ən güclü elektron hesablama sistemi olan Roadrunner-i qurdu.

TOP-500 layihəsi xüsusi olaraq superkompüterləri nəzərə almaq üçün yaradılmışdır ki, onun əsas vəzifəsi dünyanın ən güclü kompüterlərinin reytinqini və təsvirlərini tərtib etməkdir. Bu layihə 1993-cü ildə açılıb və ildə iki dəfə (iyun və noyabr aylarında) superkompüterlərin yenilənmiş siyahısını dərc edir.

Beləliklə, artıq qeyd olunduğu kimi, TOP-500 reytinqinin son buraxılışına əsasən, bu gün ən güclü superkompüter IBM Roadrunner hesablama sistemidir. Bu kompüter 6500 ikinüvəli AMD Opteron prosessorunun və yüksəksürətli kommutasiya edilmiş serial avtobusu olan Infiniband vasitəsilə qoşulmuş xüsusi TriBlades rəflərində yerləşdirilən təxminən 13.000 IBM Cell 8i prosessorunun hibrid dizaynından istifadə etməklə qurulub. Onun pik performansı 1105 petaflopdur.

Roadrunner Linux-da işləyir. IBM superkompüteri təxminən 1100 kvadratmetr yer tutur və çəkisi 226 ton, enerji sərfiyyatı isə 3,9 meqavatdır. IBM Roadrunner-in dəyəri 133 milyon dollar idi.

ABŞ Energetika Nazirliyi nüvə materiallarının köhnəlməsini hesablamaq və nüvə arsenalının təhlükəsizliyini və etibarlılığını təhlil etmək üçün RoadRunner proqramından istifadə edəcək. Bundan əlavə, bu superkompüter elmi, maliyyə, nəqliyyat və aerokosmik hesablamalar üçün istifadə olunacaq.
Reytinqdə ikinci yeri Tennessi ştatının Oak Ridge şəhərində ABŞ Enerji Departamentinin laboratoriyasında quraşdırılmış Cray XT5 Jaguar superkompüteri tutur. Onun performansı 1,059 petaflopdur.

Jaguar 84 Cray XT4 qurğusuna iki yüz Cray XT5 əlavə etdikdən sonra yeni performans rekordu vura bildi. Sonuncular dördnüvəli AMD Opteron prosessorlarına əsaslanır. Hər bir Cray XT5 vahidində 192 prosessor var. Jaguar prosessorlarının ümumi sayı 45 mindir.

Superkompüterin digər texniki xüsusiyyətləri arasında onun operativ yaddaşının həcmi və disk sürücülərinin tutumu məlumdur, onlar müvafiq olaraq 362 terabayt və 10 petabata bərabərdir;

IBM Roadrunner-dən fərqli olaraq, Jaguar superkompüteri dinc problemləri həll etməli olacaq. Məsələn, o, iqlim dəyişikliyini modelləşdirmək üçün və bərpa olunan enerji və materialşünaslıq kimi sahələrdə istifadə olunacaq. Bundan əlavə, ABŞ Energetika Nazirliyi deyir ki, Jaguar bizə əvvəllər eşidilməyən prosesləri öyrənməyə imkan verəcək. Bunların nə cür proseslər olduğu, təəssüf ki, məlumat verilmir.

Dünyada üçüncü ən güclü superkompüter, eyni zamanda Avropada ən sürətli superkompüter Almaniyanın Jülich tədqiqat mərkəzində quraşdırılan IBM Blue Gene/P superkompüter xətti modelidir. Bu yay istifadəyə verilən JUGENE hesablama kompleksi 294 912 PowerPC 450 nüvəli 850 MHz prosessorunu özündə birləşdirən 72 rəka malikdir və onun gücü 825,5 teraflops təşkil edir. Alman superkompüterinin yaddaş tutumu 144 TB-dir. Bundan əlavə, bu superkompüter oxşar həllər arasında ən qənaətcil cihazlardan biridir - onun enerji istehlakı təxminən 2,2 MVt-dır.

Bu superkompüterin hesablama resursları digər məsələlərlə yanaşı, termonüvə tədqiqatları ilə bağlı layihələrin hesablanmasında, yeni materialların hazırlanmasında, yeni nəsil dərmanların axtarışında, həmçinin iqlim dəyişikliyinin modelləşdirilməsində, elementar hissəciklərin davranışının, kompleks kimyəvi reaksiyalar və s. Layihələr arasında hesablama gücünün bölüşdürülməsi müstəqil ekspertlər qrupu tərəfindən həyata keçirilir.

Yeri gəlmişkən, 2008-ci ilin noyabr ayının məlumatlarına görə, Rusiya quraşdırılmış sistemlərin sayına görə Avstriya, Yeni Zelandiya və İspaniya ilə birlikdə 11-14-cü yerləri tutur. Reytinqdən 300-ə yaxın superkompüterlə ABŞ bu göstərici üzrə liderdir. Bununla belə, güc baxımından Rusiya Elmlər Akademiyasının İdarələrarası Superkompüter Mərkəzində tapşırıqları yerinə yetirən ən məhsuldar rus superkompüteri MVS-100K cəmi 54-cü yerdədir. Buna baxmayaraq, MVS-100K pik performansı 95,04 teraflops ilə hazırda MDB ölkələrində quraşdırılmış ən güclü superkompüterdir. O, 990 hesablama modulundan ibarətdir ki, onların hər biri 3 GHz tezliyində işləyən iki dördnüvəli Intel Xeon prosessoru ilə təchiz olunub. Yaxın gələcəkdə MVS-100K-nın məhsuldarlığının 150 TFlops-a çatdırılması planlaşdırılır. Bu superkompüter çoxlu mürəkkəb elmi və texniki problemlərin həlli üçün nəzərdə tutulub.

Superkompüterlərin gələcək perspektivləri nələrdir? Ekspertlərin fikrincə, ən çəhrayı. Ancaq prosessor nüvələrinin sayının və orta prosessor tezliyinin artması səbəbindən onların performansının kifayət qədər sürətlə artacağı artıq aydındır. Bundan əlavə, tətbiq olunan problemləri həll etmək üçün superkompüterlər təkcə universal prosessorlardan deyil, həm də xüsusi tapşırıqlar üçün nəzərdə tutulmuş ixtisaslaşdırılmış prosessorlardan (məsələn, Nvidia və ATI tərəfindən hazırlanmış qrafik prosessorlardan) istifadə edəcəklər. Həmçinin, superkompüter istehsalçıları kompüterin gücünü artırmaqla yanaşı, kommersiya bazarında rəqabətdə üstünlüklər təmin edəcək yeni unikal memarlıq həlləri axtaracaqlar. Bundan əlavə, gələcəkdə proqram təminatının inkişafı hesabına superkompüterlərin səmərəliliyi əhəmiyyətli dərəcədə artacaq. Superkompüterlərin intellektual qabiliyyətləri də artacaq və bununla yanaşı, proqramçıların və digər İT mütəxəssislərinin peşəkar keyfiyyətləri də yüksələcək.

Onu da qeyd etmək lazımdır ki, gələcəkdə yüksək məhsuldar hesablama sistemləri qlobal kompüter bazarında öz iştirakını tədricən artıracaq. IDC-nin məlumatına görə, qlobal superkompüter bazarı hər il 9,2% artır. 2008-ci ilin ikinci rübündə superkompüter istehsalçılarından əldə olunan gəlir 2,5 milyard dollar təşkil edib ki, bu da ötən ilin eyni dövrü ilə müqayisədə 4%, 2008-ci ilin birinci rübündən isə 10% çoxdur.

IDC analitiklərinin qeyd etdiyi kimi, gəlirlərə görə HP 37% bazar payı ilə birinci yeri tutub, ardınca IBM (27%) və Dell (16%) ilk üçlüyü tamamlayıb. IDC analitiklərinin fikrincə, 2012-ci ilə qədər superkompüter bazarı 15,6 milyard dollara çatacaq.

TOP-500-də təqdim olunan sistemlərdən 209-u (41,8%) HP mütəxəssisləri tərəfindən istehsal edilib. İkinci yerdə 186 kompüterlə IBM, üçüncü yerdə isə 22 superkompüterlə Cray qərarlaşıb.

Rusiyaya gəlincə, burada T-Platforms şirkətinin kommersiya direktoru Mixail Kozhevnikovun sözlərinə görə, superkompüter bazarında illik artım təxminən 40% təşkil edir. Belə ki, T-Platforms-un məlumatına görə, 2007-ci ildə Rusiyada superkompüter bazarının həcmi təqribən 60 milyon dollar olub, 2008-ci ildə isə bazar təxminən 80 milyon dollara yüksəlib. Mixail Kozhevnikovun sözlərinə görə, hətta böhran şəraitində belə bazarın 2009-cu ildə təxminən 60%, əlverişli şəraitdə isə 100%-ə qədər artacağı gözlənilir.

Gördüyünüz kimi, superkompüterlər yalnız "kommersiya" sürəti qazanır. Təsəvvür etmək çətindir, amma həqiqətən də böyük həcmli kompüterlər kompüter bazarında “isti tortlar” kimi satılır. İndi böyük hesablama sistemlərinin malik olduğu yüksək xüsusiyyətlərə malik superkompüterin daha kiçik versiyasını gözləməliyikmi? Bu çətin suala yəqin ki, yalnız superkompüterlərin özləri cavab verə bilər, çünki bu, onların işidir.

İşin sonu -

Bu mövzu bölməyə aiddir:

Ən güclü superkompüterlərin yeni siyahısı açıqlanıb

Super güclü kompüterlərin yaradılması texnoloji prioritetlərdən biri adlandırılıb.

Bu mövzuda əlavə materiala ehtiyacınız varsa və ya axtardığınızı tapmadınızsa, işlərimiz bazamızda axtarışdan istifadə etməyi məsləhət görürük:

Alınan materialla nə edəcəyik:

Bu material sizin üçün faydalı olsaydı, onu sosial şəbəkələrdə səhifənizdə saxlaya bilərsiniz:

Araşdırmalar göstərir ki, orta hesabla masaüstü kompüterlərin hesablama gücü superkompüterlərin məhsuldarlığından 13 il geri qalır. Başqa sözlə, performans baxımından indiki peşəkar kompüterlər 13 il əvvəlki superkompüterlərlə demək olar ki, eynidir. Buna görə də yüksək məhsuldar hesablama bazarının tədqiqi gələcəyin kütləvi hesablamalarının inkişaf istiqamətlərini qiymətləndirmək üçün yaxşı üsuldur. Çox keçməmiş, superkompüterlər bir teraflop (saniyədə bir trilyon üzən nöqtə əməliyyatı) performans səviyyəsini üstələyiblər və onlar petaflops səviyyəli performansa (bir kvadrilyon flop və ya saniyədə 1015 üzən nöqtə əməliyyatı) nail olmaqdan uzaq deyillər. tera hesablama isə orta kompüter istifadəçisində qalacaq...

Amerikalı professor və yazıçı Stiv Çen gələcəkdə müxtəlif problemləri həll etmək üçün məhsuldarlığın hansı səviyyəsinin kifayət edəcəyini təsəvvür etməyə çalışdı. Onun fikrincə, aerodinamika problemləri üçün bir neçə petaflop, molekulyar dinamika problemləri üçün 20 petaflop, hesablama kosmologiyası üçün - 10 ekzaflopun fantastik göstəricisi (bir ekzaflop kvintilona bərabərdir və ya 1018) kifayət edəcək. floplar) və hesablama kimyası problemləri üçün daha çox daha güclü prosessorlar tələb olunacaq. Intel-in baş tədqiqat mühəndisi və baş texnologiya direktoru və Intel-in Rəqəmsal Müəssisə Qrupunun arxitektura və planlaşdırma üzrə baş meneceri Stiv Pavlovskinin sözlərinə görə, sekstilyon performansa və ya saniyədə 1021 üzən nöqtə əməliyyatına malik kompüterlər 2029-cu ilə qədər mövcud olacaq.

Steve Pawlowski hesab edir ki, bugünkü superkompüterlərin çətinlikləri və irəliləyişləri sabahkı masaüstü kompüterlərin problemləri və irəliləyişləri olacaqdır. Yüksək məhsuldar hesablama bazarı artır - onun həcmi artıq 10 milyard dollara çatıb və bəzi sektorlarda illik satış artımı 30%-i ötür; Dünyada satılan Intel prosessorlarına əsaslanan peşəkar yüksək məhsuldar kompüterlərin sayı da artır.

Cəmi 60 il əvvəl yüksək məhsuldar hesablamaların texnoloji zirvəsi hesab edilən ENIAC boru kompüterində cəmi 20 RAM hüceyrəsi var idi. 60-cı illərin ortalarında performansı 9 meqaflopa çatan CDC 6600 superkompüteri peyda oldu. Yalnız 1997-ci ildə 9298 Intel Pentium Pro prosessorunu ehtiva edən ASCII Red superkompüteri terafloplara bərabər performans səviyyəsinə çatdı. Bu gün, 464 dördnüvəli Intel Xeon prosessorları 5300 seriyası ilə təchiz edilmiş sistem, daha kiçik ölçüdə altı dəfə yüksək performans təmin edir.

Nə vaxt petaflop (yəni minlərlə teraflop) performansa nail olunacaq və ya Stiv Pavlovskinin obrazlı dediyi kimi, peta performansının “səs baryeri” qırılacaq? Və nə vaxt peta hesablama adi kompüter sistemləri üçün əsas olacaq?

İlk peta superkompüterlərinin hələ 2008-2009-cu illərdə peyda olacağı təxmin edilir - bu zaman çərçivəsini müəyyən etmək üçün www.top500.org saytında dərc edilmiş dünyanın ən sürətli kompüterlərinin performans parametrlərini götürmək və onlara uyğun olaraq ekstrapolyasiya etmək kifayətdir. müşahidə olunan artım meylləri. Bununla belə, kütləvi bazar üçün pet kompüterləri yaratmaq üçün bir çox ciddi problemlər həll edilməlidir. Bu məqsədlə Intel Korporasiyası tərəfdaşları ilə birlikdə aşağıdakı istiqamətlərdə tədqiqatlar aparır:

• performans;
• yaddaş bant genişliyi;
• qarşılıqlı əlaqə;
• enerji idarəetməsi;
• etibarlılıq.

Stiv Pavlovskinin sözlərinə görə, yarımkeçirici çiplərin məhsuldarlığını artırmaq üçün müasir texnologiyalardan istifadə etməklə peta hesablama səviyyəsinə nail olmaq üçün 100 min hesablama nüvəsi olan prosessor yaratmaq lazım gələcək. Bu cür sistemlərin praktiki tətbiqi üçün bir çipdəki nüvələrin sıxlığını əhəmiyyətli dərəcədə artırmaq lazımdır. Bu gün gələcək kompüterlərin arxitekturasına dair qızğın mübahisə gedir - hansı daha yaxşıdır: paralel hesablamaları sürətləndirmək üçün optimallaşdırılmış bir çox kiçik nüvələr, yoxsa ardıcıl hesablamaları sürətləndirmək üçün nəzərdə tutulmuş bir neçə böyük nüvə? İnkişafın ilk yoluna meyl edən tədqiqatçılar başa düşürlər ki, proqram sənayesini paralel proqramlaşdırmaya köçürmək kimi əmək tutumlu vəzifələr qoyurlar...

Intel-in tədqiqatının başqa bir sahəsi hesablama nüvələri arasında əlaqələrin təşkilidir. Birgə avtobus birləşmələri daha az yer tutur, yüksək ötürmə qabiliyyətinə malikdir və yaxşı miqyaslıdır, lakin enerji baxımından səmərəsizdir. İkinci seçim, siqnal ötürülməsi üçün nüvələrin halqa bağlantısıdır, onun dezavantajı nüvələrin sayı artdıqca miqyaslanmanın aşağı səviyyəsidir. Üçüncü seçim, hər bir nüvənin qonşu nüvələr zənciri vasitəsilə hər biri ilə əlaqə qurduğu zaman matris arxitekturasıdır.

Yadda saxlamaq lazımdır ki, San-Fransiskoda keçirilən payız Intel Developer Forumunda (IDF) 80 nüvəli prototip prosessor təqdim edilmişdi ki, bu da masa üstü kompüterlər üçün potensial olaraq teraflops səviyyəsində performans təmin edə bilər. Intel-in baş texnoloji direktoru Castin Rattnerin sözlərinə görə, belə bir prosessorun bazara təxmini buraxılış tarixi 2010-cu il və ya daha əvvəldir. Prototip prosessor x86 arxitekturasına və çip üzərində yüksək məhsuldar hesablama sistemi (HPC-on-chip), yaddaş elementlərini birləşdirmək üçün yeni struktur, yeni enerjiyə qənaət edən texnologiyalar və s. kimi Intel inkişaflarına əsaslanır.

2006-cı ildə Intel, üç əsas sahədə paylanmış, dünyada 80-dən çox müxtəlif tədqiqat layihəsini birləşdirən Tera-Scale Computing adlı qlobal tədqiqat proqramını elan etdi: silikon dizaynı və istehsal texnologiyalarının təkmilləşdirilməsi, platformanın optimallaşdırılması və proqramlaşdırmaya yeni yanaşmalar. IDF-dəki çıxışında Castin Rattner qeyd edib ki, növbəti onillikdə tera erasına doğru lazımi addımlar atılacaq. Məsələn, müasir tədqiqatlar keş yaddaşının işini optimallaşdırmaq, həll olunan vəzifələrdən asılı olaraq onu konfiqurasiya etmək və çoxlu nüvələrin ortaq yaddaşa çıxışı üçün paralellik yaratmaq məqsədi daşıyır. Intel həmçinin üfüqdə inteqrasiya olunmuş silikon fotonik prinsiplərinə əsaslanan tətbiqlərlə geniş diapazonlu rəqəmsal qoş və oyna simsiz ötürücünü öz çiplərinə inteqrasiya etməyi planlaşdırır.

Pawlowski vurğulayır: "Emal nüvələri və yaddaş arasında yüksək məlumat ötürmə sürəti mühüm məsələdir". - Yaddaş son dərəcə yüksək bant genişliyinə malik olmalıdır. Eyni zamanda, yaddaş kanalının takt tezliyini artırsaq, tezliklə mis keçiricilərin qoyduğu fiziki məhdudiyyətlərlə qarşılaşacağıq”. Bu məhdudiyyətləri aradan qaldırmağın mümkün yollarından biri yaddaş kanallarının sayını artırmaqdır, lakin bu prosessorun ölçüsünü və onun qiymətini artırır. "Biz daha ekzotik məlumat ötürmə texnologiyaları axtarmalı olacağıq" dedi Pawlowski. "Hesablamalarımıza görə, peta prosessorları təxminən 500 GB/s ötürmə qabiliyyətinə malik yaddaş tələb edəcək."

Heyvan kompüterlərinin növbəti ən vacib cəhəti giriş/çıxış sisteminin sürətidir. İndi Intel alimləri saniyədə yüzlərlə giqabayta (GB/s) qədər məlumat ötürmə sürətinə nail olmaq üçün çalışırlar.

Yenə də peta cihazlarının yaradılmasında ən böyük problemlər enerji təchizatı və etibarlılıqdır. Müasir böyük məlumat emal mərkəzinin (DPC) enerji istehlakı orta hesabla 9-10 MVt təşkil edir. 100 min nüvəli bir kompüterin istehlak etdiyi güc təxminən 20 MVt ola bilər. Buna peta-kompüterləri soyutmaq üçün lazım olan güc əlavə edilməlidir. Cari elektrik enerjisi xərcləri ilə, təkcə peta sisteminin enerji təchizatının dəyəri ildə 14,6 milyon dolları keçəcək. Buna görə də elektrik enerjisindən səmərəli istifadə məsələsi son dərəcə vacibdir ki, bu da bütün səviyyələrdə - tranzistorlardan tutmuş məlumat mərkəzlərinə qədər enerjiyə qənaət edən texnologiyalardan istifadə etməyi diktə edir:

• tranzistor səviyyəsində - gərgin silikon texnologiyaları, sızma cərəyanlarını azaltmaq üçün texnologiyalar və s.;
• prosessor səviyyəsində - çox iş parçacığına əsaslanan yük bölgüsü;
• sistem səviyyəsində - sistemin yükündən asılı olaraq yüksək dəqiqlikli enerji idarəetməsi;
• məlumat mərkəzi səviyyəsində - qabaqcıl maye və hava soyutma sistemlərinin istifadəsi, həmçinin istilik yayılması həllərinin şaquli inteqrasiyası.

Üstəlik, tədqiqatçılar... kosmik şüalarla bağlı tamamilə gözlənilməz problemlərin ortaya çıxacağını proqnozlaşdırırlar. Axı, hesablama elementlərinin yüksək inteqrasiyasına malik peta prosessorları o qədər kiçik tranzistorlardan istifadə edəcəklər ki, onlar kosmik şüaları təşkil edən enerjili hissəciklərin təsirinə həssas olacaqlar və tranzistora dəysələr, təsadüfi məlumat çatışmazlığına səbəb ola bilərlər. Çipdə tranzistorların sıxlığı artdıqca belə təsadüfi nasazlıqların sayı sürətlə artacaq. "Bir çipdəki nüvələrin sayı 100 minə çatarsa, bu cür uğursuzluqlar idarəolunmaz hala gələcək" Pawlowski deyir. "Onlar sistemin işinə artan təsir göstərəcək və onlarla məşğul olmaq lazımdır." Artıq bu istiqamətdə araşdırmalara başlamışıq”. Perspektivli etibarlılıq texnologiyaları arasında paritet və səhvlərin düzəldilməsi kodlarının istifadəsi, həmçinin sistemin əsas nüvələrinin hesablama nəticələrinin yoxlanılması üçün lazımsız nüvələrin istifadəsi daxildir.

Sony Computer Entertainment Inc. PLAYSTATION 3 əyləncə sisteminin iştirakı ilə Stanford Universitetinin Folding@home layihəsinə 1 petaflopdan çox məcmu tutuma nail olmaq imkanı verdiyini qürurla elan etdi.

Petaflop kompüterin və ya şəbəkənin saniyədə 1 kvadrilyon (birindən sonra 24 sıfır) üzən nöqtə hesablamalarını (FLOPS) yerinə yetirmək qabiliyyətidir. Başqa sözlə desək, əgər Yer kürəsində hər bir insan sadə riyazi hesablama aparsa (məsələn, müəyyən məbləğin faizini hesablamaq), onda hər bir Yerli saniyədə 75.000 sadə riyazi hesablama aparmalı olacaq ki, bəşəriyyətin ümumi hesablama gücü tam güclənsin. petaflopa çatmaq.

Folding@home layihəsi üçün hesablama gücünün bu artımı əvvəllər onilliklər aparan tədqiqatları əhəmiyyətli dərəcədə sürətləndirəcək. Və bütün bunlar PLAYSTATION 3-də istifadə edilən və 180 GFLOPS-dən çox (saniyədə milyardlarla üzən nöqtə əməliyyatı) emal gücünə malik Cell Broadband Engine (Cell/B.E.) sayəsində mümkün olur. Hüceyrə/B.E. adi PC prosessorundan təxminən 10 dəfə sürətlidir, buna görə də PLAYSTATION 3-ü mübaliğəsiz olaraq ev superkompüteri adlandırmaq olar. PLAYSTATION 3-ün layihədə iştirakı alimlərə Parkinson xəstəliyi, Alzheimer xəstəliyi və xərçəng kimi xəstəliklərin səbəblərini müəyyən etməyə kömək edir.

Stenford Universitetinin kimya üzrə dosenti və Folding@home layihəsinin rəhbəri Vijay Pandenin fikrincə, PLAYSTATION 3-ün Folding@home layihəsinə daxil edilməsi alimlərə təsəvvür edə bildiklərindən daha çox güc verib.

Öz növbəsində, SCEI-nin Amerika bölməsinin prezidenti və baş icraçı direktoru Cek Tretton bildirib ki, hətta inkişaf mərhələsində də şirkətin mühəndisləri PLAYSTATION 3-ün gücünün təkcə əyləncə üçün deyil, həm də hamının xeyrinə istifadə ediləcəyini bilirdilər. insanlıq. Bütün SCEI komandası üçün Folding@home kimi layihələrdə öz ideyasından istifadə etmək qürur mənbəyidir.

Protein tədqiqatı olduqca mürəkkəb bir prosesdir. Adi bir kompüter üçün ən sadə məsələnin həlli 30 il çəkə bilər. Folding@home bir şəbəkəyə qoşulmuş minlərlə kompüter arasında hesablamaları paylayır. Son vaxtlara qədər Folding@home yalnız fərdi kompüterlərdən istifadə edirdi. Ümumi gücü petaflopun dörddə birini təşkil edən layihədə təxminən 200 min fərdi kompüter iştirak etdi. 15 mart 2007-ci ildə daxili proqram təminatı yeniləməsi sayəsində PLAYSTATION 3 layihə ilə işləməyi “öyrəndi”. O vaxtdan bəri 600.000-dən çox PLAYSTATION 3 istifadəçisi Folding@home-da qeydiyyatdan keçərək 1 petaflop güc nişanını keçib.

Folding@home-da iştirak etmək üçün sizə PLAYSTATION 3-ü İnternetə qoşmaq, daxili Sistem Proqramının ən son versiyasını yükləmək və XMB əsas menyusunun (XrossMediaBar) Şəbəkə bölməsində Folding@home ikonasını klikləmək kifayətdir. . Parametrlərdə siz PLAYSTATION 3 gözləmə rejimində olarkən Folding@home proqramını avtomatik işə salmaq seçimini təyin edə bilərsiniz. Proqramı avtomatik işə salmaq üçün PLAYSTATION 3 işə salınmalı və İnternetə qoşulmalıdır.

Qeyd etmək lazımdır ki, Folding@home yalnız başlanğıcdır. SCEI tibbdən sosial və ekoloji tədqiqatlara qədər müxtəlif elmi sahələrdə bir çox digər paylanmış hesablama layihələri üçün PLAYSTATION 3-ə dəstək əlavə etməyi planlaşdırır. Eyni zamanda, PLAYSTATION 3 sahibləri öz əyləncə sistemlərinin gücünü hansı məqsədlərə yönəldəcəklərini özləri müəyyən edə biləcəklər.

Kompüter texnologiyası sıçrayışlarla inkişaf edir. Buna görə də, çox güman ki, bu məqalə dərc olunan anda dünya yeni bir "hesablama canavarı" gördü. Sizi 2012-ci ilin noyabr ayı üçün ilk on liderlə tanış etmək istərdik.

1. Titan (ABŞ) - 17,59 petaflops

Birinci yeri Cray və Nvidia şirkətlərinin iştirakı ilə yaradılmış Amerika superkompüteri Titan tutub. O, ABŞ Energetika Nazirliyinə məxsus Tennessi ştatındakı Oak Ridge Milli Laboratoriyasında yerləşir. Titan saniyədə 17,59 kvadrilyon üzən nöqtə əməliyyatı yerinə yetirə bilir ki, bu da 17,59 petaflop performansa bərabərdir.

Titan 18688 qovşaqdan ibarətdir. O, hibrid tipli arxitekturada yaradılmışdır: hər bir superkompüter qovşağına 16 nüvəli AMD Opteron prosessoru və Nvidia Tesla K20X qrafik sürətləndiricisi daxildir. GPU-lardan istifadə sistemin enerji istehlakını azalda bilər.

Titan enerjiyə qənaət edən avtomobil mühərriklərinin layihələndirilməsi, iqlim dəyişikliyinin təsirlərinin modelləşdirilməsi və bioyanacaqların öyrənilməsi üçün istifadə olunur. Oak Ridge superkompüteri digər tədqiqat təşkilatlarına icarəyə verir.

2. Sequoia (ABŞ) - 16,32 petaflops

ABŞ-ın Energetika Nazirliyinə də məxsus olan Sequoia superkompüteri 1.572.864 nüvədə işləyir. Sequoia IBM tərəfindən Milli Nüvə Təhlükəsizliyi Administrasiyası üçün özünün Təkmil Hesablama və Simulyasiya proqramının bir hissəsi kimi hazırlanır.

Sequoia, Livermor Milli Laboratoriyasında fəaliyyət göstərən ASC Purple və Blue Gen/L superkompüterlərini əvəz edərək, ilk növbədə nüvə partlayışlarını simulyasiya etmək üçün istifadə olunacaq. Sequoia həmçinin astronomiya, enerji ehtiyacları, insan genomunun öyrənilməsi və iqlim dəyişikliyi problemlərini həll edə biləcək.

Sequoia, Blue Gene/Q arxitekturası üzərində qurulmuşdur ki, bu da Blue Gen superkompüter arxitekturalarının ən son nəslidir. Superkompüter 98 304 hesablama qovşağından ibarətdir və 300 kvadratmetr sahədə yerləşən 96 stendə 1,6 PB yaddaşa malikdir. m. 45 nm proses texnologiyası ilə istehsal edilmiş 16 və ya 8 nüvəli Power Architecture mərkəzi prosessorları istifadə olunur.

IBM bir saniyədə 20 katrilyon müxtəlif riyazi əməliyyatı həll edə bilən kompüter yaratdı. Bu o deməkdir ki, əgər 7 milyard insan kalkulyator götürüb eyni vaxtda fasiləsiz, bütün 24 saat, 365 gün ərzində riyazi hesablamalar aparmağa başlasaydı, o zaman bu əməliyyatlar nə az, nə çox 320 ilə qədər çəkərdi. Ancaq indi bunu etmək lazım deyil, çünki Sequoia ortaya çıxdı. Kompüter belə hesablamaları cəmi bir saat ərzində həyata keçirəcək.

3. K kompüter (Yaponiya) - 10,51 petaflops

K kompüteri Fujitsu tərəfindən istehsal edilmiş, 2011-ci ildə Kobedəki RIKEN Fiziki və Kimyəvi Tədqiqatlar İnstitutunda istifadəyə verilmiş Yapon superkompüteridir. Adı 10 katrilyon mənasını verən və eyni zamanda paytaxtı ifadə edən, yəni "əsas kompüter"ə işarə edən yapon "kei" prefiksindən gəlir.

2011-ci ilin iyun ayına olan məlumata görə, sistemdə Fujitsu tərəfindən 45 nm prosesində istehsal edilmiş 548,352 hesablama nüvəsini təmsil edən 672 hesablama rəfində yerləşdirilmiş 68,544 8 nüvəli SPARC64 VIIIfx prosessoru var idi. Superkompüter enerji sərfiyyatını azaldan və qablaşdırma sıxlığını artıran suyun soyudulmasından istifadə edir.

4. Mira (ABŞ) - 8,16 petaflops

Amerika alimləri IBM Blue Gene/Q (Mira) superkompüterindən istifadə edərək Kainatı simulyasiya etməyə çalışacaqlar. Alimlər Kainatın mənşəyi ilə bağlı ən aktual suallarına cavab almağa ümid edirlər. Böyük Partlayışdan sonra keçən 12 milyard ili simulyasiya etmək və ardıcıl hesablamaq üçün kompüterdən istifadə edilməsi planlaşdırılır.

Superkompüter hər birində 16 nüvədən ibarət 50 min hesablama qovşağından ibarətdir. Kompüter 70 petabaytlıq böyük yaddaş tutumundan və maye soyutma sistemindən istifadə edir. Mira saniyədə 8 katrilyon əməliyyat etmək qabiliyyətinə malikdir.

5. JuQueen (Almaniya) - 5,9 petaflop

Almaniyanın Yulix şəhərində (Şimali Reyn-Vestfaliya) Avropanın ən güclü superkompüteri JuQueen rəsmən istifadəyə verilib. Onun performansı 5,9 petaflops və ya saniyədə 5,9 min trilyon əməliyyat təşkil edir.

JuQueen prosessorlarının cəmi 459 min nüvəsi var. Üstəlik, onlar enerjiyə qənaət edən texnologiyalardan istifadə etməklə hazırlanmışdır. Sistem 18 dərəcə temperaturda sirkulyasiya edən su axınlarından istifadə etməklə soyudulacaq. Mütəxəssislər bildirirlər ki, bu maşın ən müasir fərdi kompüterdən təxminən 100 min dəfə güclüdür.

Kompüter IBM korporasiyası tərəfindən hazırlanmışdır. Layihə Almaniyanın ən böyük elmi təşkilatının - Helmholtz Mərkəzinin vəsaiti, federal büdcə, həmçinin Şimali Reyn-Vestfaliya xəzinəsindən maliyyələşdirilib. Dəqiq məbləğ açıqlanmayıb.

6. SuperMUC (Almaniya) - 2,9 petaflop

Avropada ikinci ən güclü superkompüter olan SuperMUC 2012-ci ilin iyun ayının sonunda istifadəyə verilib. Superkompüter fizika və maye dinamikası sahəsində mürəkkəb elmi problemləri həll etmək üçün yaradılıb. Maşın SUSE Linux Enterprise Server platformasında işləyir. IBM-in System X iDataPlex platformasındakı SuperMUC 155.000-dən çox prosessor nüvəsinə malikdir və ümumi olaraq təxminən 3 petaflops maksimum performans təmin edir.

SuperMUC-un özəl xüsusiyyəti, insan orqanizmində qan dövranı sisteminə əsaslanan IBM tərəfindən hazırlanmış sistemin isti su ilə soyudulması üçün innovativ texnologiyadır. Nəticədə, SuperMUC “klassik” kompüter mərkəzləri ilə müqayisədə soyutma sistemlərinə 40% daha az enerji sərf edir, həmçinin qənaət edilmiş enerjinin toplanmasına və Leibniz Kompüter Mərkəzinin binalarının qızdırılmasına sərf olunmasına imkan verir.

7. Stampede (ABŞ) - 2,7 petaflops

Texas Universitetində yerləşən Texas Advanced Computing Center (TACC) saniyədə 2,7 kvadrilyon üzən nöqtə əməliyyatı yerinə yetirə bilən superkompüter yaradıb. TACC tədqiqatçılara super hesablama resurslarına çıxışı təmin etmək məqsədi daşıyan XSEDE (Ətraflı Elm və Mühəndislik Kəşfləri üçün Ətraf Mühit) layihəsinin bir hissəsidir.

Stampede 8 nüvəli Intel Xeon E5-2680 prosessorları ilə təchiz edilmiş Dell-in hiperskalar arxitekturasına əsaslanır. Xeon prosessorları 2 petaflopdan çox performans təmin edir. Layihə davam etməkdə olan bir işdir və 2013-cü ildə Stampede həmçinin paralel hesablamalar üçün nəzərdə tutulmuş yeni Intel Xeon Phi soprosessorlarından istifadə edəcək ki, bu da sistemin 7 petaflops-dan çox performansına cavabdeh olacaq. Bu, ümumi sistemin performansını 10 petaflopa qədər artıracaq.

Xeon Phi ilə yanaşı, superkompüter uzaqdan virtualizasiyanı təmin etmək üçün NVIDIA-nın 128 yeni nəsil qrafik sürətləndiricisindən istifadə edəcək. Yeni nəsil Intel prosessorları quraşdırıldıqca sistemin performansı 15 petaflopa qədər arta bilər. Stampede üçün digər komponent təchizatçısı 56Gbps Infiniband şəbəkə avadanlığı təmin edən Mellanoxdur.

Superkompüter soyutma sistemi isti zonaların təcrid olunması prinsipi əsasında qurulmuşdur və quraşdırılmış soyutma modullarının istifadəsini nəzərdə tutur ki, bu da rack başına 40 kVt-a qədər yüksək sıxlığa malik avadanlıq yerləşdirməyə imkan verir. Enerji paylama sistemi raflara 415V, serverlərə isə 240V verir. Stampede və Ranger sistemlərinin elektrik enerjisi tələbləri 10 MVt gücündə elektrik yarımstansiyası tərəfindən təmin edilir.

8. Tianhe-1A (Çin) - 2,57 petaflops

Tianhe-1A Çin Xalq Respublikasının Milli Müdafiə Texnologiyaları Universiteti tərəfindən hazırlanmış superkompüterdir. Superkompüterin apardığı hesablamaların sürəti 2,57 petaflops təşkil edir.

Tianhe-1A 7168 Nvidia Tesla M2050 GPU və 14336 Intel Xeon server prosessorundan istifadə edir. Nvidia-nın məlumatına görə, superkompüter elektrik enerjisindən öz sinfinin digər elektron kompüterlərindən üç dəfə daha səmərəli istifadə edir. Yalnız mərkəzi prosessorlar (CPU) üzərində qurulmuş superkompüter müqayisə edilə bilən hesablama sürətlərində 12 MVt-dan çox elektrik enerjisi istehlak edərdi. Tianhe-1A-nın istehlak etdiyi elektrik enerjisi 4,04 MVt təşkil edir. Qrafik prosessorlardan istifadə etmədən, müqayisə edilə bilən performansa malik superkompüter 50 mindən çox CPU-nun quraşdırılmasını tələb edərdi.

Superkompüterin tikintisi 88 milyon dollara başa gəlib və illik əməliyyat xərcləri təxminən 20 milyon dollar təşkil edir. Əsas iş sahəsi neft hasilatı və aerodinamika üzrə tədqiqatlardır. Superkompüterə “açıq giriş” elan edilib ki, bu da nəzəri cəhətdən onun digər ölkələr tərəfindən istifadəsinə imkan verir.

9. Fermi (İtaliya) - 1,7 petaflop

Doqquzuncu yerdə Fermidir. Sistemyerləşdirilmişdir54 İtaliya universiteti və tədqiqat təşkilatını özündə birləşdirən Cineca qeyri-kommersiya konsorsiumunun serverlərində.Fermi, hər biri 16 nüvəyə malik, 1,6 GHz tezlikli 10,240 PowerA2 prosessorundan ibarətdir. Ümumilikdə kompüterdə 163 840 emal nüvəsi var.Hər bir prosessor 16 GB RAM ilə gəlir (hər nüvəyə 1 GB).Fermi, İtaliya və Avropa tədqiqat qrupları tərəfindən elm və texnologiyanın fundamental problemlərinin həllinə yönəlmiş irimiqyaslı tədqiqat layihələrində lazım olan hesablamaları yerinə yetirmək üçün istifadə olunur.Sistem italyan nüvə fizikası Enriko Ferminin şərəfinə adlandırılıb.

10. DARPA sınaq alt dəsti (ABŞ) - 1,5 petaflops

Bu sistem 63,360 nüvəyə malik IBM Power 775 serveridir və 1,5 petaflops performansa nail olur. Hazırda başqa məlumat yoxdur.

Və yekunda...

Rusiya inkişafı - M.V. adına Moskva Dövlət Universitetinə məxsus Lomonosov superkompüteri. Lomonosov, bu siyahıda (2012-ci ilin sonunda) iyirmi ikinci yerdədir. Onun performansı 0,9 petaflops idi. Rusiya istehsalçıları yekdilliklə yerli avtomobillərin beynəlxalq reytinqlərdə aparıcı yerləri tutmamasının əsas səbəbi kimi adekvat maliyyələşdirmənin olmamasını göstərirlər.

Superkompüter performansının 90%-dən çoxunu təmin edən əsas qovşaq növü T-Blade2-dir. Bu superkompüter platforması T-Platform mühəndisləri tərəfindən sıfırdan yaradılmışdır - onun bütün lövhələri və mexaniki komponentləri şirkətin öz patentləşdirilmiş inkişafıdır. Ərazinin kvadrat metrinə hesablama sıxlığı baxımından T-Blade2-nin dünyada analoqu yoxdur. Beləliklə, hər şeyə baxmayaraq, rus istehsalçıları dünyanın ən "yığcam" superkompüterini yaratdıqları ilə fəxr edə bilərlər!

− 10 21 yottaflops − 10 24 xeraflops − 10 27

FLOPS(və ya floplar və ya flop/s)(ingiliscənin qısaltması. Fl yulaf nöqtəsi Oəməliyyatlar P er S ikinci , kimi tələffüz olunur floplar) kompüterin işini ölçmək üçün istifadə olunan kəmiyyətdir, müəyyən hesablama sisteminin saniyədə neçə üzən nöqtə əməliyyatı yerinə yetirdiyini göstərir.

Müasir kompüterlər yüksək performans səviyyəsinə malik olduğundan, standart SI prefikslərindən istifadə etməklə FLOPS törəmələri daha çox yayılmışdır.

Performans ölçüsü kimi floplar Əksər digər performans göstəriciləri kimi, bu dəyər də sınaqdan keçirilən kompüterdə müəyyən sayda əməliyyatlarla problemi həll edən və onun həll olunduğu vaxtı hesablayan test proqramını işə salmaqla müəyyən edilir. Bu gün ən məşhur performans testi LINPACK proqramıdır ki, o, digərləri ilə yanaşı, TOP500 superkompüter reytinqini tərtib edərkən istifadə olunur. Flops indikatorunun ən mühüm üstünlüklərindən biri odur ki, müəyyən dərəcədə mütləq dəyər kimi şərh oluna və nəzəri olaraq hesablana bilər, halbuki digər populyar ölçülərin əksəriyyəti nisbidir və sınaqdan keçirilən sistemi yalnız bir göstərici ilə müqayisədə qiymətləndirməyə imkan verir. başqalarının sayı. Bu xüsusiyyət qiymətləndirmə üçün müxtəlif alqoritmlərin nəticələrindən istifadə etməyə, həmçinin hələ mövcud olmayan və ya hazırlanmaqda olan hesablama sistemlərinin işini qiymətləndirməyə imkan verir. Tətbiq məhdudiyyətləri Görünən qeyri-müəyyənliyə baxmayaraq, əslində floplar kifayət qədər zəif performans ölçüsüdür, çünki onun tərifi birmənalı deyil. "Üzən nöqtə əməliyyatı" bir çox fərqli anlayışı gizlədə bilər, operandların bit dərinliyinin bu hesablamalarda əhəmiyyətli rol oynadığını nəzərə almasaq, bu da heç bir yerdə göstərilmir. Bundan əlavə, flopların dəyəri hesablama modulunun performansı ilə birbaşa əlaqəli olmayan bir çox amillərdən təsirlənir, məsələn: prosessor mühiti ilə rabitə kanallarının ötürmə qabiliyyəti, əsas yaddaşın performansı və müxtəlif parametrlərdə keş yaddaşın sinxronizasiyası. səviyyələri. Bütün bunlar nəticədə ona gətirib çıxarır ki, fərqli proqramlardan istifadə edərək eyni kompüterdə əldə edilən nəticələr əhəmiyyətli dərəcədə fərqlənə bilər, üstəlik, hər yeni testlə eyni alqoritmdən istifadə edərək fərqli nəticələr əldə edilə bilər; Bu problem, orta nəticələrlə vahid test proqramlarından (eyni LINPACK) istifadə razılaşması ilə qismən həll edilir, lakin zaman keçdikcə kompüterlərin imkanları qəbul edilmiş testin əhatə dairəsini "artır" və o, süni şəkildə aşağı nəticələr verməyə başlayır. hesablama cihazlarının ən son imkanlarından istifadə etmir. Bəzi sistemlər üçün ümumiyyətlə qəbul edilmiş testlər ümumiyyətlə tətbiq oluna bilməz və onların performansı ilə bağlı sual açıq qalır. Geniş istifadənin səbəbləri Çoxlu sayda əhəmiyyətli çatışmazlıqlara baxmayaraq, LINPACK testinin nəticələrinə əsasən, performansı qiymətləndirmək üçün flops göstəricisi uğurla istifadə olunmağa davam edir. Bu populyarlığın səbəbləri, ilk növbədə, yuxarıda qeyd edildiyi kimi, flopların mütləq dəyər olması ilə əlaqədardır. İkincisi, mühəndislik və elmi praktikada bir çox problemlər son nəticədə xətti cəbri tənliklər sistemlərinin həllinə gəlir və LINPACK testi məhz belə sistemlərin həlli sürətinin ölçülməsinə əsaslanır. Bundan əlavə, kompüterlərin (o cümlədən superkompüterlərin) böyük əksəriyyəti standart prosessorlardan istifadə etməklə klassik arxitektura əsasında qurulmuşdur ki, bu da ümumi qəbul edilmiş testlərdən böyük etibarlılıqla istifadə etməyə imkan verir. Intel Core 2 Quad Q9450 2.66GHz @3.5GHz və Intel Core 2 Duo E8400 3000MHz (2008) prosessorlarında göstərildiyi kimi, LINPACK cəbri ifadələri həll etmir, çünki hər hansı əməliyyat 1 prosessor dövründən daha sürətli gedə bilməz. Beləliklə, Intel Core 2 Quad prosessorları üçün bir dövrə bir və ya iki herts tələb edir. Üzən nöqtə tapşırıqları: bölmə/vurma, toplama/çıxma birdən çox saat dövrü tələb etdiyindən, aydındır ki, bu prosessorlar müvafiq olaraq 48 Gigaflops və 18.5 Gigaflops istehsal edə bilməzlər. Çox vaxt, üzən nöqtə bölgüsü əməliyyatı əvəzinə, məlumat DMA rejimində RAM-dan prosessor yığınına yüklənir. LINPACK proqramı bəzi testlərdə belə işləyir, lakin dəqiq desək, nəticə flops dəyəri deyil. Qeyd: Bir saat dövründə birdən çox əməliyyat yerinə yetirməyin qeyri-mümkün olması ilə bağlı qeyd tamamilə yanlışdır, çünki bütün müasir prosessorların hər bir nüvəsində paralel işləyən hər bir növdən (o cümlədən üzən nöqtə əməliyyatları üçün) bir neçə icra vahidi var və birdən çox əməliyyat yerinə yetirə bilər. saat dövrü üçün təlimat. Bu memarlıq xüsusiyyəti superscalarity adlanır və ilk olaraq ilk prosessorda ortaya çıxdı. Real sistem performansının nəzərdən keçirilməsi LINPACK test nəticələrinin yüksək səpələnməsi səbəbindən müxtəlif mənbələrdən alınan məlumatlara əsaslanan göstəricilərin orta hesablanması ilə əldə edilən təxmini dəyərlər verilir. Oyun konsollarının və paylanmış sistemlərin (dar ixtisasa malik olan və LINPACK testini dəstəkləməyənlər) performansı onların tərtibatçıları tərəfindən göstərilən rəqəmlərə uyğun olaraq istinad məqsədləri üçün verilir. Xüsusi sistemlərin parametrlərini göstərən daha dəqiq nəticələr, məsələn, veb saytında əldə edilə bilər. Superkompüterlər Fərdi kompüterlər Prosessorlar Intel Core 2 Duo E8400 3.0GHz () - 18.6 Gflops LINPACK 10-un standart versiyasından istifadə edərkən Windows Vista x64 Ultimate SP1-də Intel Core 2 Duo E8400 3.0GHz @4.0GHz () - 25 Gflops (LINPACK Benchmark 10.0 64-bit) Intel Core 2 Quad Q9450 2.66GHz @3.5GHz - Windows 2003sp2 x64-də 48 GFlops (LINPACK Benchmark 10.0 64-bit) Cib kompüterləri Paylanmış sistemlər Oyun konsolları Insan və kalkulyator Qeydlər Həmçinin baxın Bağlantılar TOP500 Superkompüter reytinqi TOP500 (İngilis dili) Performans Database Server Böyük kompüter performans məlumat bazası Roy Longbottomun PC Benchmark Collection PC etalon proqramları (LINPACK daxil olmaqla) və test nəticələri (İngilis dili) Mobil PC üçün Linpack CPU Benchmark PDA-lar üçün LINPACK versiyası (İngilis dili) Wikimedia Fondu. 2010. Digər lüğətlərdə "Petaflops" un nə olduğuna baxın: