В 2010 году суперкомпьютер Тяньхэ-1А, который, как и Тяньхэ-2, разрабатывался в Оборонном научно-техническом университете Китая, на некоторое время возглавил список мощнейших суперкомпьютеров мира. Его пиковая мощность составляет 4,7 PFLOPS, и сейчас он находится на пятом месте в списке.
Китай объявил осенью 2012 года о разработке системы Tianhe-2, который по производительности на порядок будет превосходить IBM Sequoia , лидера рейтинга суперкомпьютеров на 2012 год.
Мощность суперкомпьютера Тяньхэ-2, к созданию которого осенью 2012 года приступили в суперкомпьютерном центре в Гуанчжоу, должна была составить 100 PFLOPS, что в пять раз больше, чем у американского суперкомпьютера Titan. Запуск Тяньхэ-2 запланирован на 2015 год.
Известно, что созданием Tianhe-2 занимается Национальный университет оборонных технологий КНР, запустить систему планируют в 2015 году, а ее производительность должна составить 100 Петафлопс, то есть 100 000 Тфлопс, что равняется ста тысячам триллионов операций с плавающей запятой.
Для сравнения: производительность процессоров находится в пределах от единиц до полутора сотен Гигафлопс, то есть порядка 0,001 до 0,15 Тфлопс. Сравнимы и мощности игровых приставок: Microsoft Xbox 360 – 0,12, а Sony Playstation 3 – 0,22 Тфлопс.
Планы китайских специалистов могут показаться излишне амбициозными. Напомним, что в рейтинге топ 500 суперкомпьютеров первое место занимает созданная IBM система Sequoia с производительностью 20132 Тфлопс (здесь и далее указана пиковая производительность), которая потеснила запущенный Fujitsu годом ранее K Computer (11280 Тфлопс).
Специалисты Университета оборонных технологий уже создавали систему, которая занимала первую позицию в рейтинге суперкомпьютеров . В 2010 году они запустили систему Tianhe-1A (4701 Тфлопс), отобравшую первое место у компьютера Cray Jaguar (2627 Тфлопс), который целый год удерживал лидерство.
С 2009 г. по 2012 г. производительность систем-лидеров рейтинга суперкомпьютеров возросла на порядок, поэтому такой же прирост с 2012 г. по 2015 г. вполне возможен.
В сегменте суперкомпьютеров сейчас можно наблюдать заметное оживление. В октябре 2012 года был введен в строй суперкомпьютер Cray Titan (20000 Тфлопс), каждый из 18688 вычислительных узлов которого построен на связке серверного процессора AMD Opteron 6274 и видеоускорителя nVideo Tesla. Использование для вычислений процессора видеокарты позволило не только увеличить производительность системы, но и уменьшить ее размеры, а также снизить потребление энергии.
Пока Titan не возглавил список самых производительных суперкомпьютеров – топ 500 обновляют два раза в год и там первое место там занимает упомянутая Sequoia. Более того, Titan может и не успеть возглавить этот список – в 2012 году Fujitsu планировала запустить компьютер FX-10 (23000Тфлопс). Если производительность суперкомпьютеров будет расти такими темпами, то может оказаться, что китайский Tianhe-2 на момент запуска окажется не самым мощным на планете.
Наряду с топовыми системами разрабатываются и запускаются и «обычные» суперкомпьютеры для решения практических задач. Например, только за октябрь в России – не самой «суперкомпьютерной державе» мира – произошли три важные события, имеющие непосредственное отношение к таким системам. Впервые суперкомпьютер российского производства поставлен на американский рынок: компания «Т-Платформы» установила суперкомпьютер (2500 Тфлопс) в государственном университете штата Нью-Йорк.
Рейтинг производительности «Тяньхэ-2» (с китайского переводится как «Млечный путь - 2»), составляет 33,86 терафлопс в секунду. В апреле 2015 года в США обеспокоились ростом производительности китайского суперкомпьютера и запретили компании Intel поставлять для его модернизации дополнительные процессоры.
В «Тяньхэ-2» используется около 80 тыс. процессоров Intel Xeon . Второй по производительности суперкомпьютер действует в Национальной лаборатории Ок-Ридж в США. Его мощность ограничена 17,59 петафлопс в секунду. Рейтинг суперкомпьютеров обновляется раз в полгода с июня 1993 года.
Суперкомпьютер «Тяньхэ-2», 2015
| Manufacturer: | NUDT |
| Cores: | 3,120,000 |
| Linpack Performance (Rmax) | 33,862.7 TFlop/s |
| Theoretical Peak (Rpeak) | 54,902.4 TFlop/s |
| Nmax | 9,960,000 |
| Power: | 17,808.00 kW |
| Memory: | 1,024,000 GB |
| Processor: | Intel Xeon E5-2692v2 12C 2.2GHz |
| Interconnect: | TH Express-2 |
| Operating System: | Kylin Linux |
| Compiler: | icc |
| Math Library: | Intel MKL-11.0.0 |
| MPI: | MPICH2 with a customized GLEX channel |
В Китае нашли замену запрещенным чипам Intel для суперкомпьютеров
В середине июля 2015 года стало известно о том, что самый мощный в мире суперкомпьютер, которым является Tianhe-2, будет наращивать производительность за счет технологий местного производства. Поднебесная вынуждена была активизировать разработку собственных чипов, поскольку власти США наложили запрет на поставку процессоров Intel китайским суперкомпьютерным центрам.
Во время выступления на международной суперкомпьютерной конференции ISC 2015 (12-16 июля) во Франкфурте Ютон Лу (Yutong Lu), один из разработчиков высокопроизводительных систем Tianhe, заявила, что их мощность планируется увеличить за счет цифровых сигнальных процессоров (Digital Signal Processor, DSP), созданных в Китае.
В суперкомпьютере Tianhe-2, который располагается в Национальном суперкомпьютерном центре в Гуанчжоу, установлены чипы Intel E5-2692 и сопроцессоры Intel Xeon Phi. Обновленная система под названием Tianhe-2A, выход которой намечен на конец 2016 года, получит те же вычислительные процессоры Xeon E5, однако ускорители Xeon Phi будут заменены на DSP-решения китайского производства, сообщила Ютон Лу.
Речь идет о гигагерцовых 64-битных чипах Matrix2000, способных обеспечивать дополнительную производительность в размере 4,8 терафлопса. Благодаря этому Tianhe-2A сможет выполнять до 100 000 трлн операций в секунду (100 петафлопс) против 33 860 трлн к середине июля 2015 года. Обновленный суперкомпьютер, дополненный отечественными разработками, будет оснащен тремя петабайтами оперативной памяти и будет потреблять до 18 МВт энергии, сообщила госпожа Лу.
Цифровые сигнальные процессоры часто используются в военных целях, например, в работе дистанционно управляемых средств наблюдения и различных радаров. Именно поэтому Tianhe-2A должен найти применение в системе обороны в Китае, добавила Ютон Лу.
В КНР решили повышать мощность суперкомпьютеров за счет собственных разработок после того, как в апреле 2015 года американское правительство ввело запрет на поставки технологий Intel китайским компаниям, обеспечивающих работу Tianhe-2. Причина эмбарго заключается в том, что в Вашингтоне заподозрили китайский суперкомпьютер в использовании для моделирования ядерных взрывов.
Китайский суперкомпьютер построен на основе микросхем собственного производства, никаких комплектующих, выпущенных иностранными компаниями в нем нет. Тем приятнее представителям Поднебесной, ведь их детище получило звание самого быстродействующего компьютера в мире. На самом деле данный факт подтверждает успехи в области высоких технологий, которых эта страна достигла за последние несколько лет. Можно сказать, что с опорой на технологию производства полупроводников, которую китайцы получили от США, был налажен выпуск собственных чипов, обладающих высокой степенью конкурентоспособности и качества.
По своей вычислительной мощности новый чемпион Sunway TaihuLight превосходит своего предшественника (кстати, тоже "китайца") Tianhe-2 более чем в три раза. Он способен производить 93 квадриллиона вычислительных операций в секунду (по-другому это называется петафлопами). Самая производительная и мощная система, которой обладают на сегодняшний день Соединенные Штаты, слабее Sunway TaihuLight примерно в пять раз. Теперь она переместилась на третье место в мире.
Что же касается TaihuLight, в нем 41 тысяча процессоров, каждый из которых имеет по 260 ядер. В общем и целом в одной системе работают 10.65 миллиона ядер. Для сравнения: у американской топ-машины 560 тысяч ядер. Если говорить об объеме памяти, то цифры впечатляют не так сильно - на все про все у этого суперкомпьютера всего 1.3 петабайта. Опять же, для сравнения: гораздо менее мощный суперкомпьютер K, производительность которого составляет 10 петафлоп, имеет 1.4 петабайта ОЗУ. Но данный факт нельзя отнести к недостаткам. Получается, что новая система очень экономична по части расхода электроэнергии. Ей требуется всего 15.3 мегаватта энергии. Для питания бывшего чемпиона - суперкомпьютера Tianhe-2 производительностью в 33 петафлопа нужно 17.8 мегаватта.
Немаловажным фактором является то, что TaihuLight создан на основе полупроводников исключительно китайского производства:
"У него другая архитектура. Ее китайцы построили сами", - поясняет ситуацию корреспонденту издания Bloomberg Джек Донгарра (Jack Dongarra), профессор Университета штата Теннесси и создатель системы, которая используется для присвоения рейтинга всем существующим суперкомпьютерам в мире.
США запретили экспорт в Китай высокопроизводительных процессоров
Предыдущий из самых быстродействующих компьютеров, Tianhe-2, который также принадлежит Китаю, был создан на основе процессоров Intel. В прошлом году были планы по апгрейду Tinahe-2, китайцы хотели увеличить его производительность. Однако в апреле 2015 года правительство США приняло решение о запрете экспорта в Поднебесную всех типов мощных процессоров. В Министерстве торговли США заявили, что экспорт подобных товаров и технологий "действует во вред" американским интересам национальной безопасности. Более того, у американцев появились подозрения, что один из суперкомпьютеров предыдущего поколения - Tianhe-1A - "использовался в целях наращивания ядерной мощи Китая".
Возможно, в этом есть какая-то доля правды, ведь считается, что суперкомпьютеры, как в США, так и в Китае, являются неотъемлемой частью системы национальной безопасности и средством для ведения передовых научных исследований. Их цели могут иметь мирный характер, как, например, прогнозирование изменений климата или проектирование дизайна новой промышленной продукции и т.д. Также не исключено, что суперкомпьютеры помогают ученым в разработке новейших военных технологий, в том числе создании ядерного оружия или изучении проблем кибербезопасности. Создатели TaihuLight заявляют о том, что он будет использоваться в сфере промышленного производства, изучении медико-биологических проблем и моделировании Земли.
Следует отметить, что инвестиции в разработку и создание высокопроизводительных полупроводниковых процессоров, которые Китай осуществлял на протяжении нескольких последних лет, дали прекрасный результат. В 2001 году в мировом рейтинге по суперкомпьютерам эта страна входила в Топ-500. Сейчас за ней числится 167 позиций в рейтинговом списке, а за США - 165. Разработка и создание TaihuLight осуществлялись по так называемой "863-ей программе". Это проект правительства Китая, цель которого состоит в прекращении зависимости страны от иностранных технологий.
Будьте в курсе всех важных событий United Traders - подписывайтесь на наш
Top500 в соответствии с тестом Linpack. В отличие от предыдущих 6 версий рейтинга, сменился лидер списка, на первое место вышла китайский суперкомпьютер Sunway TaihuLight (神威·太湖之光) с результатом в 93 петафлопса на тесте Linpack (теоретическая производительность 125,4 петафлопс). Его производительность примерно в 3 раза выше чем у предыдущего лидера списка, китайского Tianhe-2 .
Новый суперкомпьютер разработан Национальным исследовательским центром параллельной вычислительной техники и технологий КНР (National Research Center of Parallel Computer Engineering & Technology). Размещена система в Национальном центре суперкомпьютеров в городе Уси провинции Цзянсу на востоке Китая.
В основе суперкомпьютера лежат новые китайские процессоры семейства ShenWei - SW26010 с оригинальной 64-битной RISC-архитектурой, предположительно
изготовленные по технологии 28 нм. Каждый процессор оснащен 260 ядрами, работает на частоте 1.45 ГГц и имеет производительность 3.06 терафлопс.
Процессор был разработан в Shanghai High Performance IC Design Center. Процессор состоит из 4 сходных блоков ядер (core groups), соединенных встроенной сетью на кристалле. В каждом блоке имеется одно управляющее ядро (Management Processing Element, MPE), контроллер памяти DDR3 (128 бит) и 64 вычислительных ядра (Computing Processing Elements, CPE) в массиве 8x8. Оба типа ядер имеют микроархитектуру с внеочередным исполнением команд . Управляющие MPE-ядра поддерживает исполнение как операционной системы, так и пользовательского кода, использует 264-битные векторные операции, содержит по 32 КБ кеш-памяти первого уровня инструкций и данных и 256 КБ кеш-памяти второго уровня. Вычислительные CPE-ядра могут исполнять лишь пользовательский код с 264-битными векторами, они используют 16 КБ кеш-памяти инструкций и 64 КБ временной памяти (Scratch Pad Memory). Каждый из 4 блоков ядер имеет доступ к 8 ГБ оперативной памяти DDR3-2133, таким образом, в узле установлено 32 ГБ ОЗУ с общей пропускной способностью до 136,5 ГБ/с.
Производительность SIMD-вычислений на ядрах MPE составляет 16 плавающих операций двойной точности (64-бита) за такт, на ядрах CPE - 8 операций за такт. Общая производительность MPE-ядер на частоте 1.45 ГГц может достигать 23.2 гигафлопсов, CPE-ядер - 11,6 гфлопс.
Всего в суперкомпьютере используется более 10,6 миллионов ядер в составе 40960 однопроцессорных узлов в 40 вычислительных стойках. В каждой стойке установлено 4 суперузла, суперузел состоит из 32 модулей по 8 узлов на каждом. Модули имеют водяное охлаждение. Подробностей об основной сети суперкомпьютера немного, известно, что каждый чип SW26010 имеет PCI Express 3 (16x) подключение к трёхуровневой сети «Sunway Network». Диаметр сети - 7, «bisection bandwidth» - 70 ТБ/с. Донгарра сообщил, что используются чипы Host Channel Adapter и коммутаторов компании Mellanox , с пропускной способностью канала на уровне около 12 ГБ/с (100 Гбит/с) и задержками порядка 1 мкс.
Вычислительная эффективность на тесте HPL (Linpack) составила 74% от теоретической производительности. В то же время на более сложном тесте HPCG система показала лишь 0.3% от пикового уровня (некоторые системы достигают 1-3%), что свидетельствует об относительно медленной памяти и недостаточной пропускной способности сети. Для SW26010 соотношение пиковых флопсов к пропускной способности памяти составляет 22.4 флоп/байт (для сравнения, у Intel Knights Landing 7.2 флоп/байт). Также Донгарра отметил, что в системе сравнительно немного оперативной памяти, всего 1.3 ПБ (у Tianhe-2 - 1.4 ПБ, у американского Titan , занимающего уже 3-е место в Top500 - 0.71 ПБ).
Среднее энергопотребление суперкомпьютера во время исполнения теста HPL составляло 15,3 МВт (что несколько меньше чем 17 МВт у Tianhe-2), максимальное - чуть менее 18 МВт. По оценкам Донгарры, энергоэффективность составила 6 гигафлопс на Ватт (учитывалось потребление процессора, памяти и сети). Новый суперкомпьютер
Как же нет? В Китае настоящая социалистическая система. Например. Скажет глава компартии, опустить юань. Банки возьмут под козырек и скажут: слушаюсь. А кто не послушается того расстреляют.
А теперь представим что Обама прикажет опустить доллар. Ему банкиры скажут: пошел ты. И никого не посадят на электрический стул за отказ, так как при капитализме рыночная экономика.
Еще могу примеров штук 20 написать, да буквы кончаются.
С коммунистическим приветом!
Ответить
А при чем тут монетарная политика правительства к социально-политическому строю? К тому же Народный Банк Китая проводит регулирование валютного рынка вполне рыночными инструментами. К примеру, через ту же ключевую процентную ставку. И ФРС США, к слову, занимаются тем же самым. А ЕС вообще в прошлом году запустил "политику количественного смягчения", выкинув в оборот более триллиона евро, чтоб нивелировать результаты того, что США девять лет назад сказали "опустить доллар" и снизили ключевую ставку практически до 0%.
Я в общей сложности в Китае практически год провёл. И за это время от коммунизма и социализма видел там только красные флаги. Коммунистической собственности и "всего народного" там нет, социальных гарантий люди получают полнейший мизер (даже пенсий как таковых фактически нет). Сплошной частный капитал и "за всё плати по полной".
Даже когда "скажет Глава компартии" развивать какую-либо индустрию в той или иной провинции, то туда не отправляют "добровольные бригады строителей социалистического достояния", а делают определенной отрасли налоговые и тарифные льготы на определенный период - банальные вполне рыночные "свободные экономические зоны" и "поддержка стартапов".
Ответить
Плановая экономика. Если что или кто мешает плану развития Китая который определил на съезде глава компартии и правительство, того уничтожают.
Коммунисты на съезде постановили великое переселение китайцев в города.
Построили эти города, которые кстати, временно пустуют. Их называют города призраки. Высотные современные здания. Отличные дороги. Вся инфраструктура. И никто там не живет. Временно. Пустые города. Коммунисты постановят на съезде и будут там жители которых насильно туда поселят.
А теперь вопрос. Будут ли при капиталистической системе строить города которые не дадут хозяину прибыли? Будут ли, допустим в США или Германии, насильно переселять граждан в другие штаты или области?
Могу еще штук 20 примеров привести коммунистического развития Китая. Особенно про отличия армии коммунистического типа от капиталистического могу написать, да буквы кончаются.
С коммунистическим приветом!
Ответить
А когда в ЕС определяют квоты для каждого вида продукции для каждой из стран - это плановая экономика или свободный рынок? Когда целые предприятия закрываются по той причине, что не вписываются в квоту - это плановая экономика или свободный рынок?
Повторюсь: когда правительство Китая определяет приоритет в развитии той или иной отрасли, они не организуют "коммунистическую стройку", а определяют налоговые и прочие льготы для определенных отраслей на определенных территориях. К примеру так развивалась ткацкая промышленность вокруг Ханчжоу. Разве не так же поступают в капиталистических странах?
Когда по плану урбанизации строятся новые города, разве квартиры в них раздаются бесплатно "верным коммунистам"? Кстати, это не просто "план переселения в города", а план развития западных провинций. И переселение стимулируется... Опять-таки налоговыми и прочими льготами. Никакого "насильного переселения" не происходит.
Что до планов по строительству целых городов и переселению туда людей, то такие амбициозные проекты попросту не всем по карману. Но примеры есть. Самый яркий - строительство Бразилиа, новой столицы Бразилии в 1959 году. Город был возведён за три года. И изначально тоже пустовал. И перевезли туда не просто людей, но и правительственные институты. Сейчас в нем 2,5 млн человек живёт.
Что до прибыли, в Китае всё вертится вокруг прибыли. Дороги замечательные, но платные. Повсеместно. Жильё дорогое. И никому просто так, как было в СССР, не раздаётся. Электричество дорогое. И никаких льгот "социалистическим труженикам", никаких "всё вокруг народное, всё вокруг твоё". Даже школы и детские сады повсеместно - частные.
А что до "коммунисты постановили" - это одно название. В Китае система жесткого чиновничьего управления государством существует тысячелетиями. И в полном соответствии с "заветами" Конфуция. То, что они на эту махину повязали "красный флаг", ничего по сути не изменило.
Ответить
Не получением прибыли и не частными предприятиями и не коммунистическими стройками определяется политический строй государства. (Хотя мобилизационная насильственная постройка городов на которые согнали принудительно кучу китайского народа и заключенных, и есть коммунистическая стройка)
Коммунистическая система эволюционирует. Например 1937 год режим Сталина. Расстрелы. Это коммунистическая система.
1989 год. Правление Горбачева. Частные предприятия по пошиву всяких джинсов и прочего. Фермеры и прочие "кулаки". Зарабатывай сколько хочешь. Это та же коммунистическая система Сталина, только эволюционировавшая.
Капитализм тоже эволюционировал. Уничтожали негров. Затем просто их вешали потому что черный. В 70х автобусы, бары и прочие заведения оснащались табличками: только для белых. И это не фашизм-нацизм, как некоторые тут подумали. Это нормальная капиталистическая система. А сейчас негры имеют такие же права как и белые. Эволюция. Потому что государство решило что для извлечения прибыли будет полезно то что они делают в данный момент.
В 1991 году в России сломали коммунистическую систему. И отбросили Россию на Десятилетие назад. Не дали пойти по пути Китая. Но продержались либералы до 1998 года.
Сегодня, Путин пытается возродить коммунистическую систему. Есть признаки и в выборной системе, и в промышленности, и в банковской сфере и в методах пропаганды. Но ничего не получится.
На протяжении трёх лет - с июня 2013 года - первую строчку в Top500 суперкомпьютеров мира занимал китайский «Тяньхэ-2». Его производительность составляет более 33,8 Пфлопс, пиковая производительность - 54,9 Пфлопс. При этом машина работает на процессорах Intel, что давало повод говорить о том, что суперкомпьютер, по существу, является не совсем китайским. Однако теперь ситуация изменилась коренным образом.
В последней версии Top500, опубликованной 20 июня 2016 года, первую строчку занял новый китайский суперкомпьютер - Sunway TaihuLight. В тесте Linpack суперкомпьютер показал результат 93 Пфлопс, то есть почти в три раза превзошел «Тяньхэ-2». Пиковая производительность машины составляет 125 Пфлопс.
Sunway TaihuLight находится в Национальном центре суперкомпьютеров в городском округе Уси, расположенном в двух часах езды от Шанхая. В суперкомпьютере насчитывается 10 млн ядер, составляющих 40 тысяч узлов. При этом Sunway TaihuLight полностью работает на процессорах, спроектированных и созданных в Китае - ShenWei SW26010.
Cозданию собственных чипов могло поспособствовать эмбарго США, ограничившее поставки в Китай процессоров Intel.
"Не считаю, что эмбарго помогло, - не соглашается Алексей Лукашин, доцент кафедры "Телематика (при ЦНИИ РТК)" СПбПУ Петра Великого, начальник управления "СКЦ" Суперкомпьютерный Центр "Политехнический". - Ограничения были введены в апреле 2015 г., то есть около года назад. Очевидно, что процессор ShenWei разрабатывался гораздо дольше, но введение внешних санкций в некоторой степени могло ускорить процесс разработки. Косвенно также могло помочь наличие производства западных процессоров в Китае, что ускоряет и реверс инижиниринг, а также позволяет наладить свои производство. Кроме создания собственного процессора важным фактором также является разработка собственного интерконнекта, высокоскоростной сети обмена данными между вычислителями, которая также, скорее всего, повлияла на производительность суперкомпьютера".
Он добавляет, что в России, по всей видимости, нет процессоров полностью отечественного производства, которые можно было бы использовать в суперкомпьютерах.
"Полагаю, что на сегодняшний день ответ скорее нет, чем да. "Эльбрус" пока не достиг требуемых показателей, но в части интерконнекта можно привести в пример коммуникационную сеть "Ангара", разрабатываемую в ОАО "НИЦЭВТ", - говорит Алексей Лукашин. - Мы успешно работаем в сфере реализации глобальных проектов с использованием мощностей суперкомпьютеров, в этом нам способствует как уже заработанный авторитет на международном рынке, так и активное привлечение в академический процесс иностранных коллег и студентов международной магистратуры, а также Летней Политехнической школы".
На текущий момент китайские суперкомпьютеры занимают первое и второе места в Top500. Американский Titan, установленный в национальной лаборатории Оук-Ридж, сместился на третье место. Также в первую десятку входят суперкомпьютеры из Японии, Швейцарии, Германии, Саудовской Аравии.
Суперкомпьютер МГУ «Ломоносов-2» в нынешней версии рейтинга занимает 41-е место – это на 10 строчек ниже, чем раньше. Также он единственный из российских суперкомпьютеров оказался в первой сотне.
Кластерный суперкомпьютер «Политехник РСК Торнадо», который находится в Санкт-Петербургском Политехническом университете Петра Великого, занял 158-ю строчку рейтинга. Не так давно Телекомблог побывал в Суперкомпьютерном центре Политеха, репортаж можно
Нужно заметить, что еще в 2001 году китайских суперкомпьютеров совсем не было в глобальном рейтинге. Теперь же КНР впервые обошла США по количеству машин в топе - их насчитывается 167 по сравнению со 165 у американцев.
