На суперкомпьютерной выставке и конференции SC14, проходившей в ноябре в Новом Орлеане, большое внимание привлекло обнародование списка Top500, расставляющего по рейтингу самые мощные в мире суперкомпьютеры. Этот обновляемый дважды в год список используется производителями систем и компонентов для рекламы своих технологий, а также странами, чтобы похвастаться своими достижениями.

Однако в компьютерном мире — не только в сфере высокопроизводительных вычислений (HPC), но и в среде крупных предприятий, провайдеров телекоммуникаций и бизнеса в целом — не менее важной метрикой, чем производительность, при оценке технологий дата-центров часто выступает энергоэффективность. Это является мотивом для составления еще одного списка, объявляемого дважды в год во время суперкомпьютерных выставок, — списка Green500, перечисляющего наиболее эффективные системы в мире.

В объявленной 20 января в Новом Орлеане последней версии этого списка на первую строку вышел суперкомпьютер L-CSC, работающий в Центре по изучению тяжёлых ионов имени Гельмгольца в Дармштадте (Германия), с коэффициентом использования энергии 5,27 Гфлопс/Вт (миллиардов операций в секунду на ватт энергии). Систему построила компания Asus на базе десятиядерных процессоров Intel Xeon E5-2690 v2 «Ivy Bridge» и графических ускорителей FirePro S9150 фирмы Advanced Micro Devices.

В разработке наиболее эффективных систем ключевые роли играют графические ускорители и сопроцессоры x86. Сегодня такие ускорители все чаще используются в HPC-средах, и в 75 системах списка Top500, включая 4 системы из первой сотни, работают либо графические процессоры Nvidia или AMD, либо сопроцессоры Xeon Phi компании Intel. В списке Green500 первые 23 суперкомпьютера используют ускорители, большей частью графические процессоры Nvidia. Однако в некоторых из этих систем также работают графические процессоры AMD или Intel Xeon Phi.

Интересно, что второй по энергоэффективности суперкомпьютер — кластер Suiren ExaScaler 32U256SC с десятиядерными чипами Xeon E5-2660 v2 — использует в качестве заказных акселераторов многоядерные процессоры Pezy-SC японского производителя Pezy Computing. По словам организаторов списка Green500, каждый из этих акселераторов содержит 1024 процессорных элемента, использующих пару ядер ARM926 как контроллерные ядра. Суперкомпьютер Pezy, действующий в Организации по изучению высокоэнергетических ускорителей (KEK High Energy Accelerator Research Organization) в Японии, имеет энергоэффективность примерно 4,95 Кфлопс/Вт. С ним в списке Green500 впервые появилась система с ускорителями от иного производителя, чем Nvidia, AMD или Intel.

Нынешний список впервые возглавила система с акселераторами AMD. «Это уникальное положение могло быть достигнуто только благодаря непрерывным инновациям на передних рубежах мира вычислений и проектирования процессоров и систем», — сказал Дэвид Каммингс, старший директор и главный управляющий подразделения профессиональной графики AMD.

В 17-ти системах из первых 23-х использованы графические акселераторы Nvidia. В двух работают акселераторы AMD, а еще три используют сопроцессоры Intel Xeon Phi в архитектуре x86. Третий в списке самых энергоэффективных систем — суперкомпьютер Tsubame-KFC, разработанный Hewlett-Packard и NEC, — использует шестиядерные чипы Xeon Ef-2620v2 и акселераторы Nvidia Tesla K20x. Он работает в Глобальном научно-информационном вычислительном центре (GSIC Center) Токийского института технологий в Японии.

Система Tsubame возглавляла две предыдущих версии списка Green500, но сегодня, говорят организаторы рейтинга, ее превзошли суперкомпьютеры L-CSC и Suiren. Ее энергоэффективность превышает 4,44 Гфлопс/Вт, и она была первой в мире системой, перешагнувшей за барьер 4 Гфлопс/Вт.

Суперкомпьютер Piz Daint — система Cray XC30 с восьмиядерными чипами Xeon E5-2670 и графическими акселераторами Nvidia K20x, работающая в Швейцарском национальном суперкомпьютерном центре, — заняла шестое место в мире по быстродействию в списке Top500 и девятое место по энергоэффективности в Green500.

Версия для печати