38-й Top 500: впервые десятка лидеров осталась неизменной

14 ноября в 18:00 по московскому времени в США была опубликована очередная редакция международного суперкомпьютерного рейтинга мощнейших вычислителей планеты Top 500. На первом месте остался лидер предыдущей, весенней редакции — машина “K Computer”, созданная институтом RIKEN и компанией Fujitsu в рамках инициативы японского министерства образования, культуры, спорта, науки и технологий и обладающая после модернизации пиковой производительностью 11,28 Пфлопс (продемонстрировала на тесте Linpack 10,51 Пфлопс). Более того, за полгода неизменной осталась целиком первая десятка Top 500, что произошло впервые за всю историю рейтинга — с 1993 г.

Машина на втором месте топа теперь отстает от лидера почти в четыре раза — это кластер “Тиэнх-1А”, базирующийся в китайском Национальном суперкомпьютерном центре в Тяньцзине (производительность по Linpack 2,56 Пфлопс, пиковая — 4,70 Пфлопс). На третьем месте система “Ягуар” компании Cray из Окриджской национальной лаборатории Министерства энергетики США с производительностью 1,76 и 2,33 Пфлопс соответственно, на четвертом — китайская машина “Туманность” (1,27 и 2,98 Пфлопс), на пятом — японская система Tsubame 2.0 из Технологического института Токио (1,19 и 2,29 Пфлопс).

Замыкает десятку вычислительный комплекс IBM Roadrunner, установленный в Лос-Аламосской национальной лаборатории министерства энергетики США (1,03 и 1,4 Пфлопс). Весной 2008 г. именно эта машина первой перешагнула психологический важный рубеж в 1 Пфлопс. Соответственно можно сделать вывод, что человечеству потребовалось 3,5 года, чтобы суперкомпьютинг стал производительнее на одни порядок — мощность лидера отрасли выросла ровно в десять раз.

Несмотря на статичность первой десятки Top 500, организаторы отмечают, что рейтинг выявил некоторое количество новых и подтвердил часть старых закономерностей и тенденций. Так, Китай укрепил за собой звание суперкомпьютерной державы № 2, нарастив число систем в рейтинге с 61 до 74. Теперь эта страна уже очень серьезно опережает Японию с ее 30-ю машинами, Великобританию с 27-ю, Францию с 23-мя и Германию с 20-ю, хотя и продолжает отставать от традиционного лидера — США (263 вычислителя).

(По всей видимости рейтинг утрясался до самого последнего момента — в опубликованном на сайте Top 500 пресс-релизе и в сводных таблицах есть расхождение по крайней мере в две машины; мы здесь преимущественно оперируем статистикой таблиц, но допускаем в отдельных пунктах существование незначительной погрешности, которую кураторы рейтинга безусловно исправят в самое ближайшее время.)

Отмечается, что три системы из первой пятерки (китайские машины со 2-го и 4-го мест, а также японская с 5-го) используют графические процессоры Nvidia. Кроме того, общее число систем, задействовавших GPU для ускорения, выросло с 17 до 39. (35 из них используют чипы Nvidia, два — Cell и два — ATI Radeon).

Уже у 62% систем процессоры с шестью и более ядрами. В целом лидерство здесь остается за компанией Intel, чьи процессоры задействованы в 384-х суперкомпьютерах, что составляет 76,8% от общего количества машин в рейтинге. На втором месте AMD — 63 системы (12,6%), на третьем IBM — 49 систем (9,8%).

Зато в “кубке вендоров” IBM традиционно с отрывом опережает всех конкурентов — 223 машины (44,6%), далее следует HP — 141 машина (28,2%), замыкает первую тройку Cray — 27 машин (5,4%).

Самым распространенным интерконнектом остается Gigabit Ethernet (224 вычислителя), а самой популярной операционной системой — естественно Linux (457 систем).

Продолжает расти цена “входного билета” в рейтинг. Полгода назад, чтобы попасть в Top 500, суперкомпьютер должен был обладать производительностью по Linpack не менее 39,1 Тфлопс, сегодня — не менее 50,9 Тфлопс. Причем машина, которая сейчас занимает 500-е место, в предыдущей редакции рейтинга занимала 303-е.

Кураторы Top 500 теперь больше внимания уделяют анализу потребляемой суперкомпьютерами фактической мощности. Указывается, что 29 систем используют более 1 МВт энергии, а самый высокий показатель продемонстрировал лидер топа “K Computer” — 12,66 МВт. Правда, у этого суперкомпьютера один из самых высоких уровней эффективности — 830 Мфлопс/Вт. (В среднем по рейтингу — 282 Мфлопс/Вт, а рекорд за семейством IBM BlueGene/Q — 2029 Мфлопс/Вт.)

Что касается России, то наша страна представлена в списке самым низким за последние 2,5 года числом кластеров, снизив за шесть месяцев свое присутствие в топе с 12 до 5 систем.

Самый мощный отечественный суперкомпьютер “Ломоносов” из МГУ им. М. В. Ломоносова, созданный компанией “Т-Платформы”, спустился с 13-й на 18-ю строчку. Когда я полгода назад общался с архитектором компании Антоном Коржом, он уверял, что разработчики не успели использовать все возможности для тюнинга “Ломоносова” под Linpack. Однако за прошедшее время ничего не изменилось, поэтому реальная производительность кластера осталась на прежнем уровне — 674,1 Тфлопс. (Правда, при этом был существенно улучшен результат в другом суперкомпьютерном рейтинге Graph 500, но об этом в другом материале.)

За Россией (по территориальному признаку) в Top 500 также числятся три системы HP на 107-м, 119-м и 338-м местах. И единственная из оставшихся истинно отечественных инсталляций принадлежит уже несуществующему более объединению РСК-СКИФ (РСК с недавних пор представляет собой отдельную независимую компанию). Речь о кластере “СКИФ-Аврора” из Южно-Уральского государственного университета — 121-е место и 100,4 Тфлопс по Linpack.

В завершение хочется отметить одну закономерность. Практика последних лет показывает, что чем меньше изменений в верхних строчках рейтинга было в какой либо редакции, тем большие сюрпризы преподносила следующая за ней через полгода версия списка. Если эта тенденция сохранится, то по всей видимости 39-й Top 500 должен весьма серьезно перетасовать колоду лидеров. Многие эксперты прогнозируют триумфальное возвращение США на свой “законный” трон. Так что очередная смена лидера Top 500 может произойти уже в июне 2012 г.