Mellékleteink: HUP | Gamekapocs
Keres

TOP500: a harmadik helyre repítette a Tesla P100 Svájcot

Asztalos Olivér, 2017. június 21. 10:23

Kína köszöni jól van, eközben az USA már az első háromba sem fért be. A növekedés tempója továbbra is lassú, ám ezen valamelyest változtathatnak az következő hónapokban érkező új rendszerek.

Továbbra is Kína vezeti a szuperszámítógépes versenyt, a távol-keleti ország immár egy éve változatlanul őrzi a TOP500 lista első két pozícióját. Ezzel szemben a dobogó legalsó fokán helycsere történt, az amerikai, Cray XK7-re épülő Titan rendszert leszorította a svájci Piz Daint, hála az Nvidia Tesla P100-as gyorsítóinak. A lista 24 éves történelmében ez a második eset, hogy az USA lecsúszott a dobogóról, legutóbb 1996 novemberében szorította ki három japán rendszer az észak-amerikai országot. Ettől eltekintve komoly változások nem történtek, a lista környékén vihar előtti csend honol, ám a következő nagyjából fél-egy év komolyabban felforgathatja a rangsort. Új processzorok és gyorsítók érkeznek.

Ennek megfelelően az első helyen továbbra is a Sunway TaihuLight áll. A szuperszámítógép nem csak hatalmas, 125 000 teraflopsos elméleti csúcsteljesítménye miatt érdekes. A rendszer igazán nagy durranása a teljesen saját tervezésű architektúra, már nyoma sincs Intel, Nvidia, IBM, vagy AMD terméknek, a kínaiak teljesen függetlenedni tudtak az amerikai gyártóktól, ezzel együtt pedig az azokat érintő export korlátozásoktól. A második helyen az ugyancsak kínai, 2013-ban bemutatott, Intel Xeon processzorokat Xeon Phi gyorsítókkal kombináló Tianhe-2 áll, amelynek elméleti csúcsteljesítménye a Sunway TaihuLighténak majd harmada.

A harmadik helyen a már ugyancsak említett svájci Piz Daint található. A rendszer egyáltalán nem új, azt ugyanis még 2012-ben leplezte le a CSCS (Swiss National Supercomputing Center), azóta viszont több fejlesztést is kapott, a processzorok után legutóbb a gyorsítókhoz nyúlt hozzá a tulajdonos. Az intézmény még tavaly nyáron bejelentette, hogy a rendszerükben dolgozó 4500 darab Tesla K20X-et PCI Express csatolós Tesla P100-akra cserélteti. A fejlesztés még tavaly év vége előtt lezárult, amelynek eredménye nem csak egy nagyjából 3 petaflops-os gyorsulás lett, de a hatékonyság is nagyot nőtt, mutatója 3,19-ről 7,45 GFLOPS/wattra ugrott.

Ennek köszönhető, hogy a Piz Daint majd negyed akkora áramfelvétel mellett szárnyalja túl a negyedik helyre visszaszorult, lassan 5 éve érintetlen, dicsőbb napokat is megélt Titánt. Az amerikaiak tétlenkedése persze csak látszólagos, a tervek szerint ugyanis még idén hadrendbe állhat a Summit, amely amely IBM POWER9 processzorokból és NVIDIA Volta gyorsítókból épül majd fel. A vadiúj szuperszámítógéppel 200 petaflopsot céloznak az építők, amivel Amerika visszavehetné az első helyet, már amennyiben időközben valaki nem áll elő egy ennél is gyorsabb konfigurációval.

Kina vs. Amerika

Az országok versenyében jelenleg Amerikai vezet 169 rendszerrel, ugyanakkor Kínai 160 szuperszámítógéppel szorosan ott van a nyomában, így az első két helyen könnye változhat a felállás. Az összesített számítási teljesítményt tekintve sem változik a sorrend, az USA rendszerei nagyjából 16 000 000 GFlops-szal nagyobb kapacitást nyújtanak.

A harmadik helyen Japán áll, amely országnak ugyancsak ambiciózus szuperszámítógépes tervei vannak az következő néhány évre nézve. Európai gépig a negyedik helyig kell lemenni, ahol Németország áll 28 rendszerrel, akit Franciaország és az Egyesül Királyság követ 17-17 szuperszámítógéppel.

Így állnak a gyártók

Az 500 rendszerből 143 darabot (28,6 százalék) a HPE szállított le. A vállalat régóta vezeti ezt a listát, és egyelőre úgy fest, hogy legfeljebb 10-15 ingadozáson túl nem várható változás az első helyet illetően. A második helyen egy újabb kínai érdekeltség szerepel, itt 91 rendszerrel a Lenovo foglalhat helyet. A harmadik pozíciót a szuperszámítógépekre specializálódott Cray foglalja el 60 rendszerrel, az amerikai gyártó fél éve még 69 géppel szerepelt a listán, az IBM pedig már csak az ötödik helyre jó 38 szuperszámítógépével.

Processzorok tekintetében az Intel továbbra is toronymagasan vezet, a gyártó termékei összesen 464 rendszerben vannak jelen. Érdekesség, hogy ezekből 13 darab Xeon Phi, tehát a gyorsító egyben a rendszer CPU-ja is. A második az IBM, a Nagy Kék termékei 21 gépben dohognak, AMD Opteronok pedig már csak 6 gépben vannak jelen, amin a cég reményei szerint az Epyc processzorok fordítanak majd.

A különféle gyorsítókat és koprocesszorokat tartalmazó gépek száma 86-ról 91-ra nőtt. Ezekből 74 darab Nvidia, 17 Xeon Phi, illetve 1 darab valamilyen Radeon kártyát alkalmaz, kettő pedig a PEZY-től származik. Ezen felül három rendszer Nvidia és Xeon Phi gyorsítókat egyaránt tartalmaz.

Stagnál a növekedés tempója

A kínai rendszerektől eltekintve nem történt forradalom az elmúlt években, ami alátámasztja a 2008 óta tartó lassuló trendet, miszerint az elmúlt években inkább a már meglévő rendszereket bővítik tovább, már amennyiben arra szükség van. 1994 és 2008 között évente átlagosan nagyjából 90 százalékot nőtt a szuperszámítógépek teljesítménye, mely érték 2008 óta már csak 55 százalék körüli, ami csak a tavalyi Sunway TaihuLightnak köszönhetően lengett ki valamelyest.

Felül az 500 rendszer összteljesítménye, középen leggyorsabb rendszeré, lent a leglassabbé

A szakemberek szerint ennek több oka lehet. Az egyik legvalószínűbb, hogy ma már a rendszerek mérete sokkal kisebb mértékben növekszik. A szuperszámítógépek tulajdonosai egyre kevésbé hajlandóak kifizetni az óriási rendszerek tetemes felárát, az ár/megtérülés mutatóra egyre nagyobb hangsúlyt fektetnek a megrendelők. Bár a különféle gyorsítókkal a rendszer méretének növelése nélkül is lehet javítani a számítási kapacitáson, a járulékos költségek sokszor visszatartják az átállást, a kártyák megvásárlása mellett ugyanis átfogó szoftveres optimalizációt is kíván, ami további komoly kiadást jelent. A teljes képet az is torzítja, hogy a lista legelején található szuperszámítógépeket teljesen más célra tartják, mint a lista utolsó 100 rendszerét, előbbiek jellemzően állami támogatásból épülnek meg.

A TOP500 aktuális rendszereinek összesített teljesítménye mindezek ellenére relatíve nagyot növekedett egy év alatt. A tavaly júniusi 567 petaflopsos összteljesítmény 749-re nőtt, ami pontosan 32 százalékos előrelépés. Még két érdekes adat: a küszöb 349 teraflopsról 432-re mászott fel hat hónap alatt, azaz a TOP500 utolsó helyezettje ekkora számítási teljesítménnyel bír, mely egyébként novemberben még a 392. helyre volt jó.