Vihar előtti csend a szuperszámítógépeknél

A kínai Tianhe-2 a 2013-as üzembe helyezése óta nem talál legyőzőre a szuperszámítógépes rangsorban. Az Intel Xeon processzorokat Xeon Phi gyorsítókkal kombináló, körülbelül 55 petaflops elméleti csúcsteljesítményre képes versenyző az iparban referenciának számító Linpack teszten 33,86 petaflops eredményt produkál. A második helyen sem történt változás, ezt a pozíciót továbbra is az amerikai Titan foglalja el, mely AMD Opteronokkal és NVIDIA Tesla gyorsítókkal operál. Ez a Tianhe-2-höz mérten körülbelül fele akkora, 17,59 petaflops sebességre képes.

Nagy pénz, nagy szívás: útravaló csúcstámadó IT-soknak Az informatikai vezetősködés sokak álma, de az árnyoldalaival kevesen vannak tisztában.

A lista stagnálását jól mutatja, hogy az első tíz helyen csupán két új szuperszámítógép található. A hatodik helyet elfoglaló, Los Alamos városában elhelyezett Trinity nevű gépet a Cray építette. Az összesen 18 816 darab Xeon E5-2698v3 CPU-t tartalmazó monstrum 301 056 processzormagot számlál, amivel 8,1 petaflops tempót kínál. Ezen számítási teljesítményt Los Alamos National Laboratory és a Sandia National Laboratories közösen hasznosítja. A nyolcadik helyre betörő Hazel Hen Stuttgartban található. A szintén Cray márkájú versenyző Xeon E5-2680v3 processzorokra alapozik, melyből 15 424 darab található benne, ami 185 088 darab magot jelent. A gép 5,6 petaflops számítási tempóját a HLRS, azaz a Höchstleistungsrechenzentrum Stuttgart aknázza ki.

Kína elképesztő tempóban nyomul

A teljes képet tekintve akad néhány érdekesség. Talán már nem számít akkora meglepetésnek, hogy Kína itt is nagyot ugrott előre. Az 500-as listát nézve június óta az országban található szuperszámítógépeik száma 37-ről 109-re, azaz majd háromszorosára nőtt. Ugyanakkor nem csak a rendszerek számát tekintve lépett nagyot a távol-keleti ország. A hazai vállalatoknak, de leginkább a Lenovo jelenlétének köszönhetően már gyártó országként is meglehetősen nagy szeletet birtokolnak a tortából. A legfrissebb kimutatás szerint a Lenovo 25 gépet tudhat magáénak a listában, ami szintén nagyjából háromszorosa a nyári adatnak.

Az Egyesült Államokat tekintve már kevésbé rózsás a kép, ugyanis a TOP500 lista 1993-as indulása óta nem szerepelt még ilyen kevés amerikai rendszer az összesítésben. A 231-ről 200 darabra csökkent szám ugyanakkor még mindig bőven elég a 40%-os vezető részesedéshez, melyet Kína 21,8%-kal követ.

Európa szintén csökkenő tendenciát mutat, ugyanis 141-ről 108-ra csökkent a TOP500-as szuperszámítógépek darabszáma, amivel Ázsia mögé estünk vissza. A remek távol-keleti eredményt a feljebb említett kínai szárnyalás mellett még a kisebb Japán növekedésnek is köszönhető, akik 36-ról 40-re növelték gépeik számát.

Remekel a Cray, mélyponton az IBM

A gyártók számítási teljesítményre levetített versenyében a Cray remekül szerepelt, hisz korábbi 24%-os részesedését 24,9%-ra tudta növelni. Bár az IBM itt továbbra is a második helyen van, sok örömük ebből nem származhat, ugyanis részesedésük drasztikusat csökkent. A vállalat júliusi 23%-a mostanra 14,9%-ra apadt. A harmadik helyen álló HP részesedése szintén esett, 14,2%-ról 12,9%-ra.

Lassul a fejlődés

Jelzés értékű, hogy a leggyorsabb tíz gép közül hat darabot 2011 és 2012 között építettek, míg a vezető Tianhe-2 2013-ban állt csatasorba. Az idei évben csupán a már említett Trinity és Hazel-Hen, illetve a Szaud-Arábiában működő Shaheen II az új gép. Mindez alátámasztja a 2008 óta tartó lassuló trendet, ugyanis az elmúlt években inkább a már meglévő rendszereket bővítik tovább, amennyiben arra szükség van.

1994 és 2008 között évente átlagosan nagyjából 90%-ot nőtt a szuperszámítógépek teljesítménye. Az érték 2008 óta már csak 55%, ami most sem változott számottevően. Mindez főként a nagyon nagy rendszerek lassabb fejlesztésének, illetve cseréjének köszönhető. 2013-ig az élmezőnyben található újabb gépek felbukkanása ellensúlyozni tudta a középmezőny fejlődésének stagnálását, ugyanakkor ez a trend már megszűnt, így jelenleg a teljes képet tekintve lassul a növekedés. Mindez arra is rámutat, hogy a nagyon nagy szuperszámítógépek piaca teljesen másképp működik mint a közepes, és kisebb rendszereké. Az új generációs szuperszámítógépes technológiákat azonban már gőzerővel fejlesztik a gyártók, 2017-2018 környékén újra helyreállhat a növekedési ütem.

^{A TOP500 összteljesítménye, a leggyorsabb és a leglassabb gép sebessége logaritmikus skálán.}

További érdekesség, hogy a legújabb lista utolsó helyezettje legutóbb még a 369. helyen szerepelt. Az 500. helyhez legutóbb elég volt 164 teraflops, mely érték mostanra már 204,3 teraflops. A TOP500 aktuális rendszereinek összesített teljesítménye 420 petaflops, szemben a júliusi 361 petaflops-szal, ami 16,5%-os növekedés.

A különféle gyorsítókártyák vagy koprocesszorok alkalmazása egyre népszerűbb. Júliusban még csak 90 gép alkalmazott ilyen megoldást, mostanra ez a szám 104-re nőtt, ami már gépek több mint egy ötödét takarja, Az Nvidia megoldásai messze a legnépszerűbbek, hisz 66 gépbe szállítanak valamilyen gyorsítót. Intel Xeon Phi 26 rendszerben, míg AMD FirePro csupán 3 gépben található. A tíz legerősebb rendszer közül az első és a tizedik Intel Xeon Phi, míg a második és a hetedik valamilyen Nvidia Tesla gyorsítót használ, a többi csupán CPU-kból épül fel.

Mi sem szeretnénk lemaradni

A bővítés útjára lépet hazánk egyetlen listán szereplő gépe is, Leó. A Debrecen városában található szuperszámítógép a lista szerint bővítésen esett át június óta. A 3696 processzormag 4890 darabra nőtt, illetve a Tesla K20x gyorsítók mellé K40-es modellek is bekerültek. Ezzel a korábbi 203,3-as érték 253,6 teraflopsra nőtt, ami "csak" arra volt elég, hogy a 370. pozícióból a 400. helyre csúszhasson vissza a Szilárd Leó fizikusól elnevezett gép. A rendszerrel kapcsolatos további érdekesség, hogy elektromos fogyasztása a bővítéssel 122 kilowattra duzzadt.