TOP500 - даешь промышленность

Главная цель, которую ставят перед собой составители списка TOP500, - получение адекватной картины изменений, происходящих в мире высокопроизводительных систем, и выделение тенденций их развития. Кроме этого, анализ списка помогает сделать некоторые выводы относительно маркетинга суперкомпьютерных систем - например, последняя версия TOP500 продемонстрировала рост интереса к таким системам в коммерческих и промышленных кругах. По наблюдениям Донгарры, основными потребителями данных из списка TOP500 являются аналитики и менеджеры, интересующиеся рынком высокопроизводительных систем и работающие в самых разных отраслях: государственные структуры, промышленность, а также академические круги.

Как известно, в наборе Linpack имеется три разных тестовых смеси. Первая из них - это программа на языке Фортран для решения системы уравнений 100х100; в качестве второй тестовой задачи используется система 1000х1000, которую требуется решить любым из имеющихся методов; третья задача - это решение системы уравнений сколь угодно большой размерности. Для ранжирования компьютеров в списке TOP500 используется третья задача, позволяющая более адекватно оценить реальные возможности вычислительной системы.

Один из основных выводов, который можно сделать из анализа новой редакции TOP500 - это явно возрастающий интерес со стороны промышленных кругов к высокопроизводительным компьютерным системам. Начиная с июня 1993 года - времени выхода первой редакции списка - количество суперкомпьютеров, использовавшихся в промышленности за два года, составило 86, а сегодня выросло до 148.

Новая редакция TOP500 выявила нового лидера - им стала система Hitachi/CP-PACS, состоящая из 2048 процессоров и установленная в центре вычислительной физики Токийского университета. Этот наиболее мощный сегодня суперкомпьютер имеет производительность 368,2 GFLOPS. Со времени предыдущей редакции (июнь этого года) изменилась и нижняя граница попадания в список TOP500 - теперь это показатель 4,62 GFLOPS. В результате в списке не нашлось места 140 системам, не дотягивающим до данного показателя - как правило, это были системы с симметричной мультипроцессорной архитектурой (SMP).

В качестве другой тенденции можно отметить успех компьютеров тех компаний-производителей, которые взяли на вооружение стратегию постепенной масштабируемости своих систем от рабочих станций до суперкомпьютеров с полной двоичной совместимостью. Наиболее яркие примеры - SGI Power Challenge, IBM SP/2 и HP/Convex SPP. В среднем, все эти производители выпускают больше компьютеров для промышленности, чем какой-либо другой поставщик: 50% от 500 вычислительных систем приходится именно на эту троицу, а в области промышленных применений их доля составляет 75%. По мнению Донгарры, в ближайшем будущем успех будет сопутствовать системам со смешанной архитектурой, сочетающим возможности симметричной обработки на многих процессорах с решениями, предусматривающими применение разделяемой памяти и массового параллелизма.

В список не попали компьютеры от компании Digital, имевшей в предыдущей редакции 11 серверов; на одну позицию опустилась NEC, уступив место Fujitsu. Лидерство сохранил альянс SGI/Cray, которому принадлежат 222 машины из 500, представленных в списке. Подтверждением вывода о том, что кончился "звездный час" архитектуры SMP, может служить тот факт, что прирост в 23 компьютера, попавших в диапазон, приходится на новые модели T3E. Компания IBM по-прежнему весьма хорошо играет на рынке высокопроизводительных систем, занимая второе место (126 машин) и неуклонно, от редакции к редакции списка TOP500, повышая количество своих систем, представленных в списке. Полезно отметить, что из 148 компьютеров, использующихся в промышленности, 67 - это SP2, наглядно демонстрирующие, что параллельные архитектуры с распределенной памятью, широко применяемые сегодня в коммерческих приложениях, теперь нашли свое место и в промышленности.

Данные в список TOP500 попадают как от компаний-производителей, так и от пользователей, а также служащих вычислительных центров. Вся полученная информация тщательно проверяется и сравнивается на совпадение по данным, взятым из различных источников. Первоначально (в 1993 году) такой проверки не проводилось, и определенные сомнения вызывала информация по центрам из Японии, однако сегодня данные в список TOP500 попадают только после многократного подтверждения со стороны независимых источников.

Несмотря на то что сегодня набирает популярность тест NAS, оценка по Linpack по-прежнему остается достаточно объективной. Кроме этого, в отличие от NAS, проверить компьютер по Linpack может любой желающий. Учитывая тенденцию к развитию параллельных систем, Донгарра и его коллеги работают над проектом ParkBench, призванным собрать воедино все существующие тестовые методики оценки производительности параллельных систем. Сюда войдут разные компоненты, позволяющие с различных точек зрения взглянуть на возможности компьютера; в частности, одним из таких компонентов является набор NAS: http://www.netlib. org/parkbench/index.html.

Таблица TOP500 - общее число установленных систем