Apakah 1 petaflops bersamaan dengan dalam gigabait? Superkomputer petaflops sudah dekat. Semakan prestasi sistem sebenar

Flops ialah unit yang mewakili prestasi superkomputer. Satu petaflops (1 Pflops) bermakna mesin boleh melakukan 1 kuadrilion (1 ribu trilion) operasi sesaat. Pada masa ini, hanya dua mesin yang mempunyai kapasiti lebih daripada 1 Pflops - Jaguar, dipasang oleh Cray, dan Roadrunner, dikeluarkan oleh IBM. Kedua-dua superkomputer terletak di Amerika Syarikat. Secara umum, daripada sepuluh teratas, hanya dua superkomputer terletak di luar Amerika Syarikat: di Jerman dan China.

04.08.2009 12:20

Hari ini, industri komputer adalah teknologi terkini. Untuk menyelesaikan masalah kompleks dalam bidang fizik, astronomi, biologi, dan perubatan, kuasa pengkomputeran yang besar diperlukan. Ia adalah superkomputer yang boleh membantu dengan ini, kerana untuk itulah ia dicipta.

Baru-baru ini, selalunya maklumat muncul bahawa superkomputer lain telah dicipta di suatu tempat. Tetapi apakah keajaiban teknologi ini? Dalam erti kata moden, superkomputer ialah mesin pengkomputeran elektronik yang berkuasa dengan prestasi lebih satu trilion operasi titik terapung sesaat atau teraflops. Flops (daripada Bahasa Inggeris Floating Point Operations Per Second) ialah nilai untuk mengukur prestasi komputer, menunjukkan bilangan operasi titik terapung sesaat yang dilakukan oleh sistem pengkomputeran tertentu. Sebagai peraturan, superkomputer moden ialah kompleks berbilang pemproses atau berbilang mesin (dan dalam beberapa kes versi gabungan), bekerja pada memori bersama dan medan biasa peranti luaran.

Secara tradisinya, bidang utama aplikasi superkomputer adalah penyelidikan saintifik. Fizik plasma dan mekanik statistik, fizik jirim pekat, fizik molekul dan atom, teori zarah asas, dinamik gas dan teori pergolakan, astrofizik hanyalah sebahagian daripada bidang yang melibatkan kuasa komputer yang besar.

Hari ini, sistem komputer ultra berkuasa juga digunakan untuk menyelesaikan masalah teknikal. Ini adalah, pertama sekali, tugas-tugas industri aeroangkasa dan automotif, tenaga nuklear, ramalan dan pembangunan deposit mineral, industri minyak dan gas, serta reka bentuk superkomputer itu sendiri.

Superkomputer juga secara tradisinya digunakan untuk tujuan ketenteraan. Selain membangunkan pelbagai senjata, mereka mensimulasikan penggunaannya. Sebagai contoh, di Amerika Syarikat, kuasa pengkomputeran superkomputer Jabatan Tenaga akan diperlukan untuk mensimulasikan penggunaan senjata nuklear, yang akan memungkinkan untuk meninggalkan sepenuhnya ujian nuklear sebenar pada masa hadapan.

Pada masa ini, majoriti superkomputer daripada penarafan TOP-500 terlibat dalam pembangunan saintifik. 72 mesin maklumat dan pengkomputeran yang berkuasa terlibat dalam bidang ini. Industri kewangan dilayan oleh 46 superkomputer, 43 mesin berfungsi untuk faedah geofizik, 33 bekerja dalam bidang perkhidmatan maklumat, 31 mengurus logistik, 29 terlibat dalam pembangunan semikonduktor, 20 menghasilkan perisian, 18 digunakan dalam pemprosesan maklumat perkhidmatan, dan 12 sistem mengurus Internet.

Bekerja dengan tatasusunan besar pengiraan membezakan superkomputer daripada pelayan dan kerangka utama - sistem komputer dengan prestasi keseluruhan yang tinggi, direka untuk menyelesaikan masalah biasa, contohnya, mengekalkan pangkalan data yang besar atau kerja serentak dengan ramai pengguna.

Peningkatan dalam produktiviti sistem pengkomputeran berlaku, pertama sekali, disebabkan oleh peningkatan dalam kelajuan asas fizikal dan teknologi (komponen elektronik, peranti memori, komunikasi, input-output dan paparan maklumat) dan perkembangan paralelisme dalam proses pemprosesan maklumat di semua peringkat sistem-struktur, yang dikaitkan dengan peningkatan bilangan komponen yang terlibat (elemen pemprosesan, kapasiti memori, peranti luaran).

Seni bina superkomputer yang paling popular (72% dalam senarai TOP-500) hari ini adalah yang dipanggil kluster. Untuk membina seni bina kluster superkomputer, nod pengkomputeran digunakan, yang kadangkala merupakan komputer yang paling biasa. Nod sedemikian biasanya mempunyai beberapa pemproses - dari 2 hingga 8. Untuk ini, komponen yang agak biasa digunakan, tersedia secara meluas di pasaran - papan induk (SMP-multiprocessor), pemproses Intel, AMD atau IBM, serta modul RAM biasa dan cakera keras.
Sepanjang sejarahnya yang agak singkat, superkomputer telah berkembang daripada sistem berkuasa rendah mengikut piawaian moden kepada mesin dengan prestasi hebat.

Sebutan pertama superkomputer bermula pada akhir 20-an abad yang lalu, apabila istilah ini muncul di halaman akhbar New York World dalam bentuk frasa "pengkomputeran super" (diterjemahkan dari bahasa Inggeris sebagai superkomputer). Konsep ini merujuk kepada penjadual - komputer elektromekanikal yang dikeluarkan oleh IBM untuk memesan dan untuk keperluan Universiti Columbia dan melakukan pengiraan yang paling kompleks untuk masa itu. Sememangnya, pada masa itu tidak ada superkomputer dalam erti kata moden; nenek moyang jauh komputer moden ini lebih seperti sejenis kalkulator.

Penggunaan istilah "superkomputer" berhubung dengan sistem pengkomputeran elektronik yang berkuasa dikaitkan dengan George A. Michael dan Sidney Fernbach, pekerja Makmal Kebangsaan Livermore (AS, California) dan Perbadanan Data Kawalan. Pada akhir 60-an, mereka terlibat dalam penciptaan komputer berkuasa untuk keperluan Jabatan Pertahanan AS dan industri tenaga. Di Makmal Livermorelah kebanyakan superkomputer dibangunkan, termasuk superkomputer terpantas di dunia dari 2004 hingga 2008, Blue Gene/L.

Walau bagaimanapun, istilah "superkomputer" mula digunakan secara meluas terima kasih kepada pemaju teknologi komputer Amerika Seymour Cray, yang pada tahun 1957 mencipta syarikat Control Data Corporation, yang mula mereka bentuk dan membina sistem pengkomputeran elektronik yang menjadi pengasas superkomputer moden. Pada tahun 1958, di bawah kepimpinannya, komputer berkuasa pertama di dunia berdasarkan transistor CDC 1604 telah dibangunkan. Perlu diingat bahawa syarikat Seymour Cray menjadi yang pertama menghasilkan superkomputer besar-besaran - pada tahun 1965, mesin CDC-6600 dengan prestasi 3 juta operasi sesaat memasuki pasaran. Komputer ini menjadi asas untuk arah keseluruhan, yang diasaskan oleh Cray pada tahun 1972 dan dipanggil Cray Research. Syarikat ini terlibat secara eksklusif dalam pembangunan dan pengeluaran superkomputer. Pada tahun 1976, Cray Research mengeluarkan sistem pengkomputeran CRAY-1 dengan kelajuan kira-kira 100 megaflop. Dan sembilan tahun kemudian, pada tahun 1985, superkomputer CRAY-2 mengatasi kelajuan pengiraan 2 gigaflops.

Pada tahun 1989, Seymour Cray membuka Cray Computer Corporation dengan fokus yang jelas pada prospek pasaran superkomputer. Di sini dia mencipta superkomputer CRAY-3, yang kelajuannya telah mencapai lima gigaflop. Terdapat fakta menarik yang dikaitkan dengan komputer ini. Hakikatnya ialah selepas kemunculan CRAY-3, ungkapan "Cray time" memasuki bahasa Inggeris, yang bermaksud kos satu jam operasi superkomputer (pada masa itu ia adalah 1 ribu dolar sejam). Terdapat satu lagi ungkapan yang beredar dalam kalangan pakar komputer - "Superkomputer ialah mana-mana komputer yang dicipta oleh Seymour Cray."

Perlu diingat bahawa pada tahun 80-an abad ke-20, banyak syarikat pesaing kecil muncul yang mencipta komputer berprestasi tinggi. Tetapi menjelang pertengahan 90-an, tidak dapat menahan persaingan dengan syarikat besar, kebanyakan firma kecil dan sederhana meninggalkan bidang aktiviti ini.

Hari ini, superkomputer ialah sistem unik yang dicipta oleh pemain "tradisional" dalam pasaran komputer, seperti IBM, Hewlett-Packard, Intel, NEC dan lain-lain. Gergasi komputer inilah yang kini menentukan peraturan permainan dalam bidang sistem pengkomputeran elektronik berprestasi tinggi.

Pada tahun 1997, syarikat Amerika Intel mengeluarkan superkomputer ASCI Red, yang menjadi sistem pertama di dunia dengan kelajuan lebih daripada satu trilion operasi sesaat - 1.334 teraflops. Superkomputer Intel memegang peneraju selama dua tahun lagi, tetapi pada tahun 2000, yang pertama ialah komputer ASCI White IBM, dipasang di Makmal Kebangsaan Lawrence Livermore, yang menghasilkan 4 trilion. 938 bilion pengiraan (4.938 teraflops). Superkomputer ini menduduki kedudukan utama selama setahun lagi, menerima kelajuan 7.226 teraflops selepas naik taraf. Tetapi sudah pada April 2002, syarikat Jepun NEC mengumumkan pelancaran superkomputer Earth Simulator, yang mampu mencapai kelajuan maksimum 35.86 teraflops.

Dunia superkomputer mengalami satu lagi perubahan pemimpin pada musim gugur 2004 - pada 29 September, superkomputer IBM Blue Gene/L mengambil tempat pertama di dunia. Sistem pengkomputeran berkuasa ini mencapai kelajuan 36.01 teraflops. Walau bagaimanapun, rekod ini tidak bertahan lama - sudah pada 26 Oktober, Pentadbiran Aeronautik dan Angkasa Lepas Kebangsaan (NASA) AS mengumumkan bahawa superkomputer baharu Columbia, dibina oleh Silicon Graphics dan dinamakan sempena pesawat ulang-alik yang mati pada Februari 2003, melakukan satu siri pengiraan pada kelajuan 42.7 teraflops. Beberapa hari kemudian, komputer yang sama dapat meningkatkan kelajuannya kepada 51.87 teraflops.
Pada awal November 2004, gelaran pemegang rekod mutlak sekali lagi dimenangi oleh Blue Gene/L, satu lagi sampel yang dikeluarkan oleh IBM untuk Jabatan Pertahanan AS. Pada masa ini, kelajuan operasi maksimumnya melebihi 70.72 teraflops. Komputer ini adalah peneraju sehingga Jun 2008, apabila IBM membina karya superkomputer seterusnya untuk makmal nuklear di Los Alamos (AS, New Mexico) - sistem pengkomputeran elektronik paling berkuasa yang pernah dicipta, Roadrunner.

Projek TOP-500 telah ditubuhkan khusus untuk mengambil kira superkomputer, tugas utamanya adalah untuk menyusun penarafan dan perihalan komputer paling berkuasa di dunia. Projek ini dibuka pada tahun 1993 dan menerbitkan senarai superkomputer yang dikemas kini dua kali setahun (pada bulan Jun dan November).

Jadi, seperti yang telah disebutkan, superkomputer yang paling berkuasa hari ini, menurut edisi terkini penarafan TOP-500, ialah sistem pengkomputeran IBM Roadrunner. Komputer ini dibina menggunakan reka bentuk hibrid 6,500 pemproses AMD Opteron dwi-teras dan hampir 13,000 pemproses IBM Cell 8i yang ditempatkan di rak TriBlades khas yang disambungkan melalui Infiniband, bas bersiri suis berkelajuan tinggi. Prestasi puncaknya ialah 1,105 petaflops.

Roadrunner berjalan di Linux. Superkomputer IBM menduduki kira-kira 1,100 meter persegi ruang dan berat 226 tan, dan penggunaan kuasanya ialah 3.9 Megawatt. Kos IBM Roadrunner ialah $133 juta.

Jabatan Tenaga AS akan menggunakan RoadRunner untuk mengira penuaan bahan nuklear dan menganalisis keselamatan dan kebolehpercayaan senjata nuklear. Selain itu, superkomputer ini akan digunakan untuk pengkomputeran saintifik, kewangan, pengangkutan dan aeroangkasa.
Tempat kedua dalam ranking itu diduduki oleh superkomputer Cray XT5 Jaguar, yang dipasang di makmal Jabatan Tenaga AS di Oak Ridge, Tennessee. Prestasinya ialah 1.059 petaflops.

Jaguar mampu mencipta rekod prestasi baharu selepas menambah dua ratus unit Cray XT5 kepada 84 unit Cray XT4nya. Yang terakhir adalah berdasarkan pemproses AMD Opteron empat teras. Setiap unit Cray XT5 mengandungi sehingga 192 pemproses. Jumlah bilangan pemproses Jaguar ialah 45 ribu.

Antara ciri teknikal superkomputer lain, volum RAMnya dan kapasiti pemacu cakera diketahui; mereka bersamaan dengan 362 terabait dan 10 petabait, masing-masing.

Tidak seperti IBM Roadrunner, superkomputer Jaguar perlu menyelesaikan masalah yang aman. Sebagai contoh, ia akan digunakan untuk memodelkan perubahan iklim dan dalam bidang seperti tenaga boleh diperbaharui dan sains bahan. Di samping itu, Jabatan Tenaga AS mengatakan bahawa Jaguar akan membenarkan kami mengkaji proses yang sebelum ini tidak pernah didengari. Apakah jenis proses ini, malangnya, tidak dilaporkan.

Superkomputer ketiga paling berkuasa di dunia, dan juga terpantas di Eropah, ialah model talian superkomputer IBM Blue Gene/P, yang dipasang di pusat penyelidikan Jülich di Jerman. Kompleks pengkomputeran JUGENE, yang dilancarkan pada musim panas ini, mempunyai 72 rak, yang menempatkan 294,912 pemproses PowerPC 450 teras 850 MHz, dan kuasanya ialah 825.5 teraflops. Kapasiti memori superkomputer Jerman ialah 144 TB. Di samping itu, superkomputer ini adalah salah satu peranti yang paling menjimatkan antara penyelesaian yang serupa - penggunaan kuasanya adalah kira-kira 2.2 MW.

Sumber pengkomputeran superkomputer ini digunakan, antara lain, dalam mengira projek yang berkaitan dengan penyelidikan termonuklear, pembangunan bahan baharu, pencarian ubat generasi akan datang, serta dalam memodelkan perubahan iklim, tingkah laku zarah asas, kompleks tindak balas kimia, dsb. Pengagihan kuasa pengkomputeran antara projek dijalankan oleh sekumpulan pakar bebas.

By the way, menurut data untuk November 2008, Rusia berada di kedudukan 11-14 dari segi bilangan sistem yang dipasang, bersama dengan Austria, New Zealand dan Sepanyol. Amerika Syarikat adalah peneraju dalam penunjuk ini, dengan kira-kira 300 superkomputer daripada penarafan. Walau bagaimanapun, dari segi kuasa, superkomputer Rusia yang paling produktif MVS-100K, yang melaksanakan tugas di Pusat Superkomputer Antara Jabatan Akademi Sains Rusia, hanya berada di tempat ke-54. Walaupun fakta ini, MVS-100K dengan prestasi puncak 95.04 teraflops kini merupakan superkomputer paling berkuasa yang dipasang di negara-negara CIS. Ia terdiri daripada 990 modul pengkomputeran, setiap satunya dilengkapi dengan dua pemproses Intel Xeon empat teras yang beroperasi pada 3 GHz. Dalam masa terdekat, ia dirancang untuk meningkatkan produktiviti MVS-100K kepada 150 TFlops. Superkomputer ini direka untuk menyelesaikan pelbagai masalah saintifik dan teknikal yang kompleks.

Apakah prospek masa depan untuk superkomputer? Menurut pakar, yang paling merah jambu. Tetapi sudah jelas bahawa prestasi mereka akan berkembang agak cepat disebabkan peningkatan bilangan teras pemproses dan kekerapan pemproses purata. Di samping itu, untuk menyelesaikan masalah yang digunakan, superkomputer akan menggunakan bukan sahaja pemproses universal, tetapi juga pemproses khusus (contohnya, pemproses grafik yang dibangunkan oleh Nvidia dan ATI) yang direka untuk tugas tertentu. Selain itu, pengeluar superkomputer akan mencari penyelesaian seni bina unik baharu yang bukan sahaja akan meningkatkan kuasa komputer, tetapi juga akan memberikan kelebihan dalam persaingan dalam pasaran komersial. Di samping itu, pada masa hadapan, kecekapan superkomputer akan meningkat dengan ketara disebabkan oleh pembangunan perisian. Kebolehan intelektual superkomputer juga akan meningkat, dan bersama-sama dengan ini, kualiti profesional pengaturcara dan pakar IT lain juga akan berkembang.

Perlu diingatkan juga bahawa pada masa hadapan, sistem pengkomputeran berprestasi tinggi secara beransur-ansur akan meningkatkan kehadiran mereka dalam pasaran komputer global. Menurut IDC, pasaran superkomputer global berkembang pada 9.2% setiap tahun. Hasil daripada pengeluar superkomputer pada suku kedua 2008 berjumlah $2.5 bilion, iaitu 4% lebih daripada tempoh yang sama tahun lepas dan 10% lebih daripada suku pertama 2008.

Seperti yang dinyatakan oleh penganalisis IDC, HP menduduki tempat pertama dari segi hasil dengan bahagian pasaran sebanyak 37%, diikuti oleh IBM (27%) dan Dell (16%) melengkapkan tiga teratas. Menurut penganalisis IDC, pasaran superkomputer akan mencapai $15.6 bilion menjelang 2012.

Daripada sistem yang dibentangkan dalam TOP-500, 209 (41.8%) telah dihasilkan oleh pakar HP. IBM berada di tempat kedua dengan 186 komputer, dan Cray di tempat ketiga dengan 22 superkomputer.

Bagi Rusia, di sini, menurut pengarah komersial syarikat T-Platforms, Mikhail Kozhevnikov, pertumbuhan tahunan dalam pasaran superkomputer adalah kira-kira 40%. Oleh itu, menurut T-Platforms, jumlah pasaran superkomputer di Rusia pada tahun 2007 adalah kira-kira 60 juta dolar, dan pada tahun 2008 pasaran meningkat kepada kira-kira 80 juta dolar. Menurut Mikhail Kozhevnikov, walaupun dalam krisis, pasaran dijangka berkembang kira-kira 60% pada tahun 2009, dan di bawah keadaan yang menggalakkan, sehingga 100%.

Seperti yang anda lihat, superkomputer hanya mendapat momentum "komersial". Sukar untuk dibayangkan, tetapi, sememangnya, komputer besar dijual seperti "kek panas" di pasaran komputer. Patutkah kita mengharapkan versi superkomputer yang lebih kecil dengan ciri tinggi yang sama seperti sistem pengkomputeran yang besar sekarang? Soalan sukar ini mungkin hanya boleh dijawab oleh superkomputer itu sendiri, kerana ini adalah tugas mereka.

Tamat kerja -

Topik ini tergolong dalam bahagian:

Senarai baharu superkomputer paling berkuasa telah dinamakan

Penciptaan komputer yang sangat berkuasa telah dinamakan sebagai salah satu keutamaan teknologi.

Jika anda memerlukan bahan tambahan mengenai topik ini, atau anda tidak menemui apa yang anda cari, kami mengesyorkan menggunakan carian dalam pangkalan data kerja kami:

Apa yang akan kami lakukan dengan bahan yang diterima:

Jika bahan ini berguna kepada anda, anda boleh menyimpannya ke halaman anda di rangkaian sosial:

Kajian menunjukkan bahawa, secara purata, kuasa pengkomputeran PC desktop ketinggalan berbanding prestasi superkomputer selama 13 tahun. Dalam erti kata lain, dari segi prestasi, PC profesional hari ini hampir sama dengan superkomputer 13 tahun lalu. Itulah sebabnya menyelidik pasaran pengkomputeran berprestasi tinggi adalah cara yang baik untuk menilai arah pembangunan pengkomputeran massa masa hadapan. Tidak lama dahulu, superkomputer melepasi tahap prestasi satu teraflops (satu trilion operasi titik terapung sesaat), dan mereka tidak jauh untuk mencapai prestasi tahap petaflops (satu kuadrilion flop, atau 1015 operasi titik terapung sesaat). , manakala pengkomputeran tera akan kekal dengan pengguna PC biasa...

Profesor dan penulis Amerika Steve Chen cuba membayangkan tahap produktiviti yang mencukupi untuk menyelesaikan pelbagai masalah pada masa hadapan. Pada pendapat beliau, untuk masalah aerodinamik prestasi beberapa petaflop akan mencukupi, untuk masalah dinamik molekul 20 petaflop akan diperlukan, untuk kosmologi pengiraan - prestasi hebat 10 exaflops (satu exaflop bersamaan dengan quintillion, atau 1018 flop), dan untuk masalah kimia pengiraan lebih banyak lagi akan diperlukan pemproses yang lebih berkuasa. Komputer dengan prestasi sextillion, atau 1,021 operasi titik terapung sesaat, akan tersedia menjelang 2029, menurut Steve Pawlowski, jurutera penyelidikan kanan dan ketua pegawai teknologi dan pengurus besar seni bina dan perancangan Intel untuk Kumpulan Perusahaan Digital Intel.

Steve Pawlowski percaya bahawa cabaran dan kemajuan superkomputer hari ini akan menjadi cabaran dan kemajuan PC desktop masa depan. Pasaran pengkomputeran berprestasi tinggi sedang berkembang - volumnya telah mencapai $10 bilion, dan dalam beberapa sektor pertumbuhan jualan tahunan melebihi 30%; Bilangan komputer profesional berprestasi tinggi berdasarkan pemproses Intel yang dijual di seluruh dunia juga semakin meningkat.

Hanya 60 tahun yang lalu, komputer tiub ENIAC, yang dianggap sebagai kemuncak teknologi pengkomputeran berprestasi tinggi, hanya mempunyai 20 sel RAM. Pada pertengahan 60-an, superkomputer CDC 6600 muncul, yang prestasinya mencapai 9 megaflop. Hanya pada tahun 1997 superkomputer Merah ASCII, yang mengandungi 9298 pemproses Intel Pentium Pro, mencapai tahap prestasi yang sama dengan teraflops. Hari ini, sistem yang dikuasakan oleh pemproses siri Intel Xeon 5300 quad-core 464 memberikan prestasi puncak enam kali ganda dalam jejak yang lebih kecil.

Bilakah prestasi petaflops (iaitu, beribu-ribu teraflop) akan dicapai, atau, seperti yang dikatakan secara kiasan oleh Steve Pawlowski, adakah "penghalang bunyi" prestasi peta akan dipecahkan? Dan bilakah pengkomputeran peta akan menjadi asas untuk sistem komputer biasa?

Dianggarkan bahawa superkomputer peta pertama akan muncul seawal 2008-2009 - untuk menentukan jangka masa ini, hanya ambil parameter prestasi komputer terpantas dunia, yang diterbitkan di laman web www.top500.org, dan ekstrapolasi mengikut trend pertumbuhan yang diperhatikan. Walau bagaimanapun, untuk mencipta komputer haiwan peliharaan untuk pasaran besar-besaran, banyak masalah serius mesti diselesaikan. Untuk tujuan ini, Intel Corporation, bersama rakan kongsi, sedang menjalankan penyelidikan dalam bidang berikut:

  • prestasi;
  • jalur lebar ingatan;
  • perhubungan;
  • pengurusan tenaga;
  • kebolehpercayaan.

Menurut Steve Pawlowski, untuk mencapai tahap pengkomputeran peta menggunakan teknologi moden untuk meningkatkan prestasi cip semikonduktor, adalah perlu untuk mencipta pemproses dengan 100 ribu teras pengkomputeran. Untuk pelaksanaan praktikal sistem sedemikian, adalah perlu untuk meningkatkan ketumpatan teras pada cip dengan ketara. Hari ini, terdapat perdebatan sengit tentang seni bina komputer masa hadapan - yang mana lebih baik: banyak teras kecil dioptimumkan untuk mempercepatkan pengkomputeran selari, atau beberapa teras yang lebih besar direka untuk mempercepatkan pengkomputeran berjujukan? Bersandar ke arah laluan pertama pembangunan, penyelidik memahami bahawa mereka menetapkan sendiri tugas intensif buruh untuk memindahkan industri perisian kepada pengaturcaraan selari...

Satu lagi bidang penyelidikan Intel ialah mengatur sambungan antara teras pengkomputeran. Sambungan bas yang dikongsi mengambil lebih sedikit ruang, mempunyai daya pemprosesan yang tinggi dan skala yang baik, tetapi tidak cekap tenaga. Pilihan kedua ialah sambungan cincin teras untuk penghantaran isyarat, kelemahannya ialah tahap kebolehskalaan yang rendah apabila bilangan teras meningkat. Pilihan ketiga ialah seni bina matriks, apabila setiap teras berkomunikasi dengan masing-masing melalui rantaian teras jiran.

Perlu diingat bahawa pada musim luruh Intel Developer Forum (IDF) di San Francisco, pemproses prototaip dengan 80 teras telah dipersembahkan, yang berpotensi memberikan prestasi peringkat teraflops untuk komputer meja. Menurut ketua pegawai teknologi Intel, Justin Rattner, anggaran tarikh keluaran pemproses sedemikian di pasaran ialah 2010 atau lebih awal lagi. Pemproses prototaip adalah berdasarkan seni bina x86 dan perkembangan Intel seperti sistem pengkomputeran berprestasi tinggi pada cip (HPC-on-chip), struktur baharu untuk menyambungkan elemen memori, teknologi penjimatan tenaga baharu, dsb.

Pada tahun 2006, Intel mengumumkan program penyelidikan global yang dipanggil Tera-Scale Computing, yang menghimpunkan lebih daripada 80 projek penyelidikan yang berbeza di seluruh dunia, diedarkan dalam tiga bidang utama: menambah baik reka bentuk silikon dan teknologi pembuatan, pengoptimuman platform, dan pendekatan baharu untuk pengaturcaraan. Dalam ucapannya di IDF, Justin Rattner menyatakan bahawa langkah-langkah yang perlu ke arah era tera akan diambil dalam dekad yang akan datang. Sebagai contoh, penyelidikan moden bertujuan untuk mengoptimumkan operasi memori cache, menjadikannya boleh dikonfigurasikan bergantung pada tugas yang diselesaikan, dan membangunkan selari untuk akses berbilang teras kepada memori yang dikongsi. Intel juga merancang untuk menyepadukan transceiver wayarles plug-and-play digital julat luas ke dalam cipnya, dengan aplikasi berdasarkan prinsip fotonik silikon bersepadu di ufuk.

"Kadar pemindahan data yang tinggi antara teras pemprosesan dan memori merupakan isu penting," menekankan Pawlowski. - Memori mesti mempunyai lebar jalur yang sangat tinggi. Pada masa yang sama, jika kita meningkatkan kekerapan jam saluran ingatan, maka tidak lama lagi kita akan menghadapi batasan fizikal yang dikenakan oleh konduktor tembaga. Satu cara yang mungkin untuk mengatasi batasan ini adalah dengan menambah bilangan saluran memori, tetapi ini meningkatkan saiz pemproses dan kosnya. "Kami perlu mencari teknologi penghantaran data yang lebih eksotik," kata Pawlowski. "Menurut pengiraan kami, pemproses peta akan memerlukan memori dengan lebar jalur kira-kira 500 GB/s."

Aspek terpenting komputer haiwan peliharaan seterusnya ialah kelajuan sistem input/output. Para saintis Intel kini berusaha untuk mencapai kadar pemindahan data sehingga ratusan gigabait sesaat (GB/s).

Namun, cabaran terbesar dalam mencipta peranti peta ialah bekalan kuasa dan kebolehpercayaan. Penggunaan kuasa pusat pemprosesan data besar (DPC) moden adalah purata 9-10 MW. Kuasa yang digunakan oleh komputer dengan 100 ribu teras boleh menjadi kira-kira 20 MW. Untuk ini mesti ditambah kuasa yang diperlukan untuk menyejukkan peta-komputer. Pada kos elektrik semasa, kos penjanaan sistem peta sahaja akan melebihi $14.6 juta setahun. Itulah sebabnya isu penggunaan elektrik yang cekap adalah sangat penting, yang menentukan penggunaan teknologi penjimatan tenaga di semua peringkat - daripada transistor ke pusat data:

  • pada tahap transistor - teknologi silikon tegang, teknologi untuk mengurangkan arus kebocoran, dsb.;
  • di peringkat pemproses - pengagihan beban berdasarkan multithreading;
  • di peringkat sistem - pengurusan tenaga berketepatan tinggi bergantung pada beban sistem;
  • di peringkat pusat data - penggunaan sistem penyejukan cecair dan udara termaju, serta penyepaduan menegak penyelesaian pelesapan haba.

Selain itu, penyelidik meramalkan kemunculan masalah yang sama sekali tidak dijangka yang berkaitan dengan... sinar kosmik. Lagipun, pemproses peta dengan integrasi tinggi elemen pengkomputeran akan menggunakan transistor yang sangat kecil sehingga mereka akan terdedah kepada pengaruh zarah bertenaga yang membentuk sinar kosmik dan boleh menyebabkan kegagalan data rawak jika ia terkena transistor. Apabila ketumpatan transistor pada cip meningkat, bilangan kegagalan rawak tersebut akan meningkat dengan cepat. "Jika bilangan teras pada cip mencapai 100 ribu, kegagalan sedemikian akan menjadi tidak terkawal," kata Pawlowski. "Ia akan memberi kesan yang semakin meningkat terhadap operasi sistem, dan ia perlu ditangani." Kami telah pun memulakan penyelidikan ke arah ini.” Teknologi kebolehpercayaan yang menjanjikan termasuk penggunaan pariti dan kod pembetulan ralat, serta penggunaan teras berlebihan untuk mengesahkan hasil pengiraan teras utama sistem.

Sony Computer Entertainment Inc. dengan bangganya mengumumkan bahawa penyertaan sistem hiburan PLAYSTATION 3 telah membolehkan projek Folding@home Universiti Stanford mencapai kapasiti terkumpul lebih 1 petaflop.

Petaflop ialah keupayaan komputer atau rangkaian untuk melakukan 1 kuadrilion (satu diikuti dengan 24 sifar) pengiraan titik terapung sesaat (FLOPS). Dalam erti kata lain, jika setiap orang di Bumi melakukan pengiraan matematik yang mudah (contohnya, mengira peratusan jumlah tertentu), maka setiap penduduk Bumi perlu melakukan 75,000 pengiraan matematik mudah sesaat agar jumlah kuasa pengkomputeran manusia mencapai petaflop.

Peningkatan kuasa pengkomputeran untuk projek Folding@home ini akan mempercepatkan penyelidikan yang sebelum ini mengambil masa beberapa dekad. Dan semua ini dimungkinkan oleh Enjin Jalur Lebar Sel (Cell/B.E.) yang digunakan dalam PLAYSTATION 3, yang mempunyai lebih 180 GFLOPS (berbilion operasi titik terapung sesaat) kuasa pemprosesan. Sel/B.E. kira-kira 10 kali lebih pantas daripada pemproses PC konvensional, jadi PLAYSTATION 3 boleh, tanpa keterlaluan, dipanggil superkomputer rumah. Penyertaan PLAYSTATION 3 dalam projek itu membantu saintis mengenal pasti punca penyakit seperti penyakit Parkinson, penyakit Alzheimer dan kanser.

Menurut Vijay Pande, profesor kimia bersekutu di Universiti Stanford dan ketua projek Folding@home, kemasukan PLAYSTATION 3 dalam projek Folding@home telah memberikan para saintis lebih kuasa daripada yang pernah mereka bayangkan.

Sebaliknya, presiden dan Ketua Pegawai Eksekutif bahagian Amerika SCEI, Jack Tretton, berkata walaupun pada peringkat pembangunan, jurutera syarikat tahu bahawa kuasa PLAYSTATION 3 akan digunakan bukan sahaja untuk hiburan, tetapi juga untuk manfaat semua kemanusiaan. Bagi seluruh pasukan SCEI, menggunakan idea beliau dalam projek seperti Folding@home adalah satu kebanggaan.

Penyelidikan protein adalah proses yang sangat kompleks. Untuk komputer biasa, menyelesaikan masalah paling mudah boleh mengambil masa sehingga 30 tahun. Folding@home mengedarkan pengkomputeran merentasi ribuan komputer yang disambungkan ke satu rangkaian. Sehingga baru-baru ini, Folding@home hanya menggunakan komputer peribadi. Kira-kira 200 ribu PC mengambil bahagian dalam projek itu, jumlah kuasanya adalah kira-kira satu perempat daripada petaflop. Terima kasih kepada kemas kini perisian dalaman pada 15 Mac 2007, PLAYSTATION 3 "belajar" untuk bekerja dengan projek itu. Sejak itu, lebih 600,000 pengguna PLAYSTATION 3 telah mendaftar dengan Folding@home, melepasi tanda kuasa 1 petaflop.

Untuk menyertai Folding@home, anda hanya perlu menyambungkan PLAYSTATION 3 anda ke Internet, memuat turun versi terkini Perisian Sistem dalaman dan klik ikon Folding@home dalam bahagian Rangkaian menu utama XMB (XrossMediaBar) . Dalam tetapan, anda boleh menetapkan pilihan untuk melancarkan aplikasi Folding@home secara automatik semasa PLAYSTATION 3 berada dalam mod siap sedia. Untuk melancarkan aplikasi secara automatik, PLAYSTATION 3 anda mesti dihidupkan dan disambungkan ke Internet.

Perlu diingat bahawa Folding@home hanyalah permulaan. SCEI merancang untuk menambah sokongan kepada PLAYSTATION 3 untuk banyak projek pengkomputeran teragih lain dalam pelbagai bidang saintifik, daripada perubatan kepada penyelidikan sosial dan alam sekitar. Pada masa yang sama, pemilik PLAYSTATION 3 akan dapat menentukan sendiri tujuan untuk mengarahkan kuasa sistem hiburan mereka.

Teknologi komputer berkembang pesat. Oleh itu, kemungkinan besar pada masa artikel ini diterbitkan, dunia melihat "raksasa pengkomputeran" baru. Kami ingin memperkenalkan anda kepada sepuluh pemimpin teratas untuk November 2012.

1. Titan (AS) - 17.59 petaflops

Tempat pertama telah diambil oleh superkomputer Amerika Titan, dicipta dengan penyertaan Cray dan Nvidia. Ia terletak di Makmal Kebangsaan Oak Ridge di Tennessee, yang dimiliki oleh Jabatan Tenaga AS. Titan boleh melakukan 17.59 kuadrilion operasi titik terapung sesaat, bersamaan dengan 17.59 petaflop prestasi.

Titan terdiri daripada 18688 nod. Ia dicipta pada seni bina jenis hibrid: setiap nod superkomputer termasuk pemproses AMD Opteron 16 teras dan pemecut grafik Nvidia Tesla K20X. Menggunakan GPU boleh mengurangkan penggunaan kuasa sistem.

Titan digunakan untuk mereka bentuk enjin kenderaan cekap tenaga, memodelkan kesan perubahan iklim, dan mengkaji biofuel. Oak Ridge memajak superkomputer kepada organisasi penyelidikan lain.

2. Sequoia (AS) - 16.32 petaflops

Superkomputer Sequoia, juga dimiliki oleh Jabatan Tenaga AS, berjalan pada 1,572,864 teras. Sequoia sedang dibangunkan oleh IBM untuk Pentadbiran Keselamatan Nuklear Kebangsaan sebagai sebahagian daripada program Pengkomputeran dan Simulasi Lanjutannya.

Sequoia akan digunakan terutamanya untuk mensimulasikan letupan nuklear, menggantikan superkomputer ASC Purple dan Blue Gene/L yang beroperasi di Livermore National Laboratory. Sequoia juga akan dapat menyelesaikan masalah untuk keperluan astronomi, tenaga, kajian genom manusia dan perubahan iklim.

Sequoia dibina di atas seni bina Blue Gene/Q, yang merupakan generasi terkini dalam barisan seni bina superkomputer Blue Gene. Superkomputer terdiri daripada 98,304 nod pengkomputeran dan mempunyai 1.6 PB memori dalam 96 rak yang terletak di kawasan seluas 300 meter persegi. m. Pemproses pusat Senibina Kuasa 16 atau 8 teras yang dihasilkan menggunakan teknologi proses 45 nm digunakan.

IBM telah mencipta komputer yang boleh menyelesaikan 20 kuadrilion operasi matematik yang berbeza dalam satu saat. Ini bermakna jika 7 bilion orang mengambil kalkulator dan mula melakukan pengiraan matematik secara serentak tanpa rehat, semua 24 jam sehari, semua 365 hari, maka operasi ini akan mengambil masa sehingga 320 tahun, tidak kurang. Tetapi sekarang anda tidak perlu berbuat demikian, kerana Sequoia telah muncul. Komputer akan menjalankan pengiraan sedemikian dalam masa sejam sahaja.

3. K komputer (Jepun) - 10.51 petaflops

K computer ialah superkomputer Jepun yang dikeluarkan oleh Fujitsu, dilancarkan pada 2011 di Institut Penyelidikan Fizikal dan Kimia RIKEN di Kobe. Nama itu berasal dari awalan Jepun "kei", yang bermaksud 10 kuadrilion dan pada masa yang sama menandakan modal, iaitu, kiasan kepada "komputer utama"

Sehingga Jun 2011, sistem ini mempunyai 68,544 pemproses 8-teras SPARC64 VIIIfx yang ditempatkan dalam 672 rak pengiraan, mewakili 548,352 teras pengiraan yang dikeluarkan oleh Fujitsu pada proses 45 nm. Superkomputer menggunakan penyejukan air, yang mengurangkan penggunaan tenaga dan meningkatkan ketumpatan pembungkusan.

4. Mira (AS) - 8.16 petaflops

Menggunakan superkomputer IBM Blue Gene/Q (Mira), saintis Amerika akan cuba mensimulasikan Alam Semesta. Para saintis berharap untuk mendapatkan jawapan kepada soalan paling mendesak mereka mengenai asal usul Alam Semesta. Ia dirancang untuk menggunakan komputer untuk mensimulasikan dan mengira secara konsisten 12 bilion tahun yang telah berlalu sejak Big Bang.

Superkomputer terdiri daripada 50 ribu nod pengkomputeran, setiap satu mengandungi 16 teras. Komputer ini menggunakan kapasiti storan yang besar iaitu 70 petabait dan sistem penyejukan cecair. Mira mampu melakukan 8 kuadrilion operasi sesaat.

5. JuQueen (Jerman) - 5.9 petaflops

Superkomputer paling berkuasa di Eropah, JuQueen, telah dilancarkan secara rasmi di bandar Jülich (North Rhine-Westphalia) di Jerman. Prestasinya ialah 5.9 petaflops atau 5.9 ribu trilion operasi sesaat.

Pemproses JuQueen mempunyai jumlah hampir 459 ribu teras. Selain itu, ia dibangunkan menggunakan teknologi penjimatan tenaga. Sistem akan disejukkan menggunakan aliran air beredar pada suhu 18 darjah. Pakar menunjukkan bahawa mesin ini adalah kira-kira 100 ribu kali lebih berkuasa daripada komputer peribadi yang paling moden.

Komputer ini dibangunkan oleh IBM Corporation. Projek ini dibiayai daripada dana organisasi saintifik terbesar di Jerman - Pusat Helmholtz, belanjawan persekutuan, serta dari perbendaharaan Rhine-Westphalia Utara. Jumlah sebenar belum didedahkan.

6. SuperMUC (Jerman) - 2.9 petaflops

SuperMUC, superkomputer kedua paling berkuasa di Eropah, telah dilancarkan pada penghujung Jun 2012. Superkomputer itu dicipta untuk menyelesaikan masalah saintifik yang kompleks dalam bidang fizik dan dinamik bendalir. Mesin ini berjalan pada platform SUSE Linux Enterprise Server. SuperMUC pada platform System X iDataPlex IBM menampilkan lebih daripada 155,000 teras pemproses yang secara kolektif menyampaikan prestasi puncak kira-kira 3 petaflops.

Ciri istimewa SuperMUC ialah teknologi inovatif menyejukkan sistem dengan air suam, yang dibangunkan oleh IBM, yang berasaskan sistem peredaran darah dalam tubuh manusia. Akibatnya, SuperMUC membelanjakan 40% kurang tenaga untuk sistem penyejukan daripada pusat komputer "klasik", dan juga membolehkan tenaga yang disimpan dikumpul dan digunakan untuk memanaskan bangunan Pusat Komputer Leibniz.

7. Rempuhan (AS) - 2.7 petaflops

Pusat Pengkomputeran Termaju Texas (TACC) di Universiti Texas telah mencipta superkomputer yang mampu melaksanakan 2.7 kuadrilion operasi titik terapung sesaat. TACC ialah sebahagian daripada projek XSEDE (Environment for Advanced Science and Engineering Discovery), yang bertujuan untuk menyediakan penyelidik akses kepada sumber superkomputer.

Stampede adalah berdasarkan seni bina hiperscalar Dell, dikuasakan oleh pemproses Intel Xeon E5-2680 8 teras. Pemproses Xeon menyediakan lebih daripada 2 petaflop prestasi. Projek ini sedang dalam proses, dan pada 2013 Stampede juga akan menggunakan pemproses bersama Intel Xeon Phi baharu yang direka untuk pengkomputeran selari, yang akan bertanggungjawab untuk lebih daripada 7 petaflop prestasi sistem. Ini akan meningkatkan jumlah prestasi sistem kepada 10 petaflops.

Selain Xeon Phi, superkomputer itu akan menggunakan 128 pemecut grafik generasi seterusnya daripada NVIDIA untuk menyediakan virtualisasi jauh. Prestasi sistem boleh meningkat kepada 15 petaflop apabila pemproses Intel generasi baharu dipasang. Pembekal komponen lain untuk Stampede ialah Mellanox, yang menyediakan peralatan rangkaian Infiniband 56Gbps.

Sistem penyejukan superkomputer dibina berdasarkan prinsip mengasingkan zon panas dan melibatkan penggunaan modul penyejukan terbina dalam, yang membolehkan meletakkan peralatan dengan ketumpatan tinggi sehingga 40 kW setiap rak. Sistem pengagihan kuasa membekalkan 415V ke rak dan 240V kepada pelayan. Keperluan kuasa elektrik sistem Stampede dan Ranger disediakan oleh pencawang elektrik 10 MW.

8. Tianhe-1A (China) - 2.57 petaflops

Tianhe-1A ialah superkomputer yang direka oleh Universiti Teknologi Pertahanan Nasional Republik Rakyat China. Kelajuan pengiraan yang dilakukan oleh superkomputer ialah 2.57 petaflops.

Tianhe-1A menggunakan 7,168 GPU Nvidia Tesla M2050 dan 14,336 pemproses pelayan Intel Xeon. Menurut Nvidia, superkomputer itu menggunakan tenaga elektrik tiga kali lebih cekap daripada komputer elektronik lain sekelasnya. Superkomputer yang dibina semata-mata pada unit pemprosesan pusat (CPU) akan menggunakan lebih daripada 12 MW tenaga elektrik pada kelajuan pengkomputeran yang setanding. Kuasa elektrik yang digunakan oleh Tianhe-1A ialah 4.04 MW. Tanpa penggunaan pemproses grafik, superkomputer dengan prestasi setanding memerlukan pemasangan lebih daripada 50 ribu CPU.

Kos pembinaan superkomputer itu $88 juta, dan perbelanjaan operasi tahunan adalah kira-kira $20 juta. Kira-kira 200 pakar bekerja dalam penyelenggaraan. Bidang kerja utama ialah penyelidikan mengenai pengeluaran minyak dan aerodinamik. "Akses terbuka" kepada superkomputer diisytiharkan, yang secara teorinya membenarkan penggunaannya oleh negara lain.

9. Fermi (Itali) - 1.7 petaflops

Di tempat kesembilan ialah Fermi. Sistemdisiarkanpada pelayan konsortium bukan untung Cineca, yang merangkumi 54 universiti dan organisasi penyelidikan Itali.Fermi terdiri daripada 10,240 pemproses PowerA2 dengan kelajuan 1.6 GHz, dengan 16 teras setiap satu. Secara keseluruhan, komputer mempunyai 163,840 teras pemprosesan.Setiap pemproses dilengkapi dengan 16GByte RAM (1GByte setiap teras).Fermi digunakan oleh pasukan penyelidik Itali dan Eropah untuk melakukan pengiraan yang diperlukan dalam projek penyelidikan berskala besar yang bertujuan untuk menyelesaikan masalah asas dalam sains dan teknologi.Sistem ini dinamakan sempena Enrico Fermi, seorang ahli fizik nuklear Itali.

10. Subset Percubaan DARPA (AS) - 1.5 petaflops

Sistem ini ialah pelayan IBM Power 775 dengan 63,360 teras, yang mencapai prestasi 1.5 petaflops. Tiada maklumat lain buat masa ini.

Kesimpulannya…

Pembangunan Rusia - superkomputer Lomonosov, yang dimiliki oleh Universiti Negeri Moscow dinamakan sempena M.V. Lomonosov, dalam senarai ini (pada akhir tahun 2012) berada pada kedudukan dua puluh saat. Prestasinya ialah 0.9 petaflops. Pengeluar Rusia sebulat suara menyebut kekurangan pembiayaan yang mencukupi sebagai sebab utama mengapa kereta domestik tidak menduduki kedudukan utama dalam ranking antarabangsa.

Jenis utama nod yang menyediakan lebih 90% prestasi superkomputer ialah T-Blade2. Platform superkomputer ini telah dicipta oleh jurutera T-Platform dari awal - semua papan dan komponen mekanikalnya adalah pembangunan berpaten syarikat sendiri. Dari segi ketumpatan pengkomputeran bagi setiap meter persegi kawasan, T-Blade2 tidak mempunyai analog di dunia. Jadi, walaupun segala-galanya, pengeluar Rusia boleh berbangga bahawa mereka telah mencipta superkomputer yang paling "padat" di dunia!

− 10 21 yottaflops − 10 24 xeraflops − 10 27

FLOPS(atau flop atau gagal/s)(akronim untuk bahasa Inggeris. Fl titik oating O perations P eh S kedua , disebut seperti flop) ialah kuantiti yang digunakan untuk mengukur prestasi komputer, menunjukkan bilangan operasi titik terapung sesaat yang dilakukan oleh sistem pengkomputeran tertentu.

Memandangkan komputer moden mempunyai tahap prestasi yang tinggi, derivatif FLOPS adalah lebih biasa, dibentuk dengan menggunakan awalan SI standard.

Flop sebagai ukuran prestasi

Seperti kebanyakan penunjuk prestasi lain, nilai ini ditentukan dengan menjalankan program ujian pada komputer yang sedang diuji, yang menyelesaikan masalah dengan bilangan operasi yang diketahui dan mengira masa ia diselesaikan. Ujian prestasi yang paling popular hari ini ialah program LINPACK, yang digunakan, antara lain, dalam menyusun penarafan superkomputer TOP500.

Salah satu kelebihan terpenting penunjuk flop ialah, sedikit sebanyak, ia boleh ditafsirkan sebagai nilai mutlak dan dikira secara teori, manakala kebanyakan ukuran popular lain adalah relatif dan membenarkan seseorang menilai sistem yang diuji hanya berbanding dengan bilangan orang lain. Ciri ini memungkinkan untuk menggunakan hasil pelbagai algoritma untuk penilaian, serta menilai prestasi sistem pengkomputeran yang belum wujud atau sedang dibangunkan.

Had kebolehgunaan

Walaupun terdapat kejelasan yang jelas, pada hakikatnya flop adalah ukuran prestasi yang agak lemah, kerana definisinya adalah samar-samar. "Operasi titik terapung" boleh menyembunyikan banyak konsep yang berbeza, apatah lagi fakta bahawa kedalaman bit operan memainkan peranan penting dalam pengiraan ini, yang juga tidak dinyatakan di mana-mana. Di samping itu, nilai flop dipengaruhi oleh banyak faktor yang tidak berkaitan secara langsung dengan prestasi modul pengkomputeran, seperti: jalur lebar saluran komunikasi dengan persekitaran pemproses, prestasi memori utama dan penyegerakan memori cache pada berbeza. peringkat.

Semua ini akhirnya membawa kepada fakta bahawa keputusan yang diperoleh pada komputer yang sama menggunakan program yang berbeza boleh berbeza dengan ketara; tambahan pula, dengan setiap ujian baharu, keputusan yang berbeza boleh diperoleh menggunakan algoritma yang sama. Masalah ini sebahagiannya diselesaikan dengan persetujuan untuk menggunakan program ujian seragam (LINPACK yang sama) dengan hasil purata, tetapi dari masa ke masa, keupayaan komputer "melebihi" skop ujian yang diterima pakai dan ia mula memberikan hasil yang rendah secara buatan, kerana ia tidak menggunakan keupayaan terkini peranti pengkomputeran. Dan untuk sesetengah sistem, ujian yang diterima umum tidak boleh digunakan sama sekali, meninggalkan persoalan prestasi mereka terbuka.

Sebab penggunaan meluas

Walaupun terdapat sejumlah besar kelemahan yang ketara, penunjuk flop terus berjaya digunakan untuk menilai prestasi, berdasarkan keputusan ujian LINPACK. Sebab-sebab populariti ini adalah disebabkan, pertama, fakta bahawa flop, seperti yang dinyatakan di atas, adalah nilai mutlak. Dan, kedua, banyak masalah dalam amalan kejuruteraan dan saintifik akhirnya berpunca kepada penyelesaian sistem persamaan algebra linear, dan ujian LINPACK adalah berdasarkan pengukuran kelajuan menyelesaikan sistem sedemikian. Di samping itu, sebahagian besar komputer (termasuk superkomputer) dibina pada seni bina klasik menggunakan pemproses standard, yang membolehkan penggunaan ujian yang diterima umum dengan kebolehpercayaan yang tinggi. Seperti yang ditunjukkan pada pemproses Intel Core 2 Quad Q9450 2.66GHz @3.5GHz dan Intel Core 2 Duo E8400 3000MHz (2008), LINPACK tidak menyelesaikan ungkapan algebra, kerana sebarang operasi tidak boleh berjalan lebih pantas daripada 1 kitaran pemproses. Jadi untuk pemproses Intel Core 2 Quad, satu kitaran memerlukan satu atau dua hertz. Memandangkan tugas titik terapung: pembahagian/pendaraban, penambahan/penolakan memerlukan lebih daripada satu kitaran jam, adalah jelas bahawa pemproses ini tidak boleh menghasilkan 48 Gigaflops dan 18.5 Gigaflops, masing-masing. Selalunya, bukannya operasi pembahagian titik terapung, data dimuatkan dalam mod DMA daripada RAM ke tindanan pemproses. Beginilah cara program LINPACK berfungsi dalam beberapa ujian, tetapi secara tegas hasilnya bukanlah nilai jepit.

Catatan: Kenyataan tentang kemustahilan melaksanakan lebih daripada satu operasi bagi setiap kitaran jam adalah tidak betul, kerana semua pemproses moden dalam setiap terasnya mengandungi beberapa unit pelaksanaan bagi setiap jenis (termasuk untuk operasi titik terapung) yang berfungsi selari dan boleh melaksanakan lebih daripada satu arahan setiap kitaran jam. Ciri seni bina ini dipanggil superscalariti dan pertama kali muncul dalam pemproses yang pertama.

Semakan prestasi sistem sebenar

Disebabkan oleh taburan tinggi keputusan ujian LINPACK, nilai anggaran diberikan, diperoleh dengan purata penunjuk berdasarkan maklumat daripada sumber yang berbeza. Prestasi konsol permainan dan sistem teragih (yang mempunyai pengkhususan yang sempit dan tidak menyokong ujian LINPACK) diberikan untuk tujuan rujukan mengikut nombor yang dinyatakan oleh pembangunnya. Keputusan yang lebih tepat menunjukkan parameter sistem tertentu boleh diperolehi, sebagai contoh, di laman web.

Superkomputer

Komputer peribadi

Pemproses

  • Intel Core 2 Duo E8400 3.0GHz () - 18.6 Gflops Apabila menggunakan versi standard LINPACK 10
  • Intel Core 2 Duo E8400 3.0GHz @4.0GHz () - 25 Gflops (LINPACK Penanda Aras 10.0 64-bit) pada Windows Vista x64 Ultimate SP1
  • Intel Core 2 Quad Q9450 2.66GHz @3.5GHz - 48 GFlops (LINPACK Penanda Aras 10.0 64-bit) pada Windows 2003sp2 x64

Komputer poket

Sistem teragih

Konsol permainan

Lelaki dan kalkulator

Nota

lihat juga

Pautan

  • TOP500 Penarafan Superkomputer TOP500 (Bahasa Inggeris)
  • Pelayan Pangkalan Data Prestasi Pangkalan data prestasi komputer yang besar
  • Koleksi Penanda Aras PC Roy Longbottom Pilihan program penanda aras PC (termasuk LINPACK) dan keputusan ujian (Bahasa Inggeris)
  • Penanda Aras CPU Linpack untuk Pocket PC Versi LINPACK untuk PDA (Bahasa Inggeris)

Yayasan Wikimedia. 2010.

Lihat apa "Petaflops" dalam kamus lain:

    Tangkapan skrin klien Folding@home untuk PlayStation 3, menunjukkan model 3D protein yang disimulasikan Jenis Pengkomputeran Teragih ... Wikipedia