Суперкомпьютерный топ-парад

Российские политики также имеют свой рейтинг (например список, поддерживаемый "Независимой газетой"). В суперкомпьютерной области таких списков два: Top500 - 500 самых мощных установленных в мире суперкомпьютеров, и список 500 крупнейших суперкомпьютерных центров (СКЦ) мира. Первый - более "официальный", в котором в качестве рейтинга используется максимальная достигнутая производительность на тесте Linpack parallel. Естественно, что в его поддержке участвует Дж. Донгарра - автор тестов Linpack и "держатель списков" производительности компьютеров на этих тестах. Второй, автор которого Гюнтер Арендт, использует для оценок тесты NAS Parallel Benchmark. В нем упорядочены СКЦ, а не отдельные суперкомпьютеры.

Top500 модифицируется 2 раза в год, и недавно появилась новая "летняя" (июнь 1997 г.) версия.

Top500 возглавляет 7264-процессорная система Intel ASCI Red на базе Pentium Pro, установленная в известной лаборатории "Сандиа" Министерства энергетики США. Это - первый в мире компьютер, преодолевший на тестах Linpack parallel планку в 1 TFLOPS (достигнутое значение, оно же рейтинг, составило 1068 GFLOPS). Этот супервычислитель используется для решения задач моделирования ядерного оружия.

На втором месте - Hitachi/Tsukuba CP-PACS о 2048 процессорах (рейтинг 265 GFLOPS), установленная в Центре вычислительной физики университета Цукуба в Японии; на третьем - 696-процессорная SGI/Cray T3E c производительностью 265 GFLOPS, установленная в Метеорологической службе Великобритании; на четвертом - Fujitsu Numerical Wind Tunnel, имеющая 167 процессоров и производительность 230 GFLOPS, установленная в Национальной аэрокосмической лаборатории Японии. Замыкает пятерку инсталляция Hitachi SR2201, установленного в Токийском университете. На нем достигнута производительность 220 GFLOPS при числе процессоров, равном 1024.

Все эти системы относятся к классу массивно-параллельных, которые прочно обошли по этим характеристикам производительности векторно-конвейерные компьютеры. Но лишь о двух из этих гигантских систем, SGI/Cray T3E и Hitachi SR2201, сегодня можно говорить как о серийно производящихся. Если желаете в этом убедиться, последуйте предложению классика отечественного киноэкрана - "прочтите, пожалуйста, весь список !" (http://www.cs.utk.edu, дальше сами увидите).

Не менее интересно и то, как меняется Top500 с течением времени. Главная тенденция очевидна - "все выше, и выше, и выше стремим мы" производительность "наших" (т.е., конечно же, их, западных) суперкомпьютеров. Конечно же, идет драка за место под солнцем в Top500 между фирмами - производителями суперкомпьютеров. В Табл.1 приведены сводные данные по этим фирмам. В ней N - число установок суперкомпьютеров, Rpeak указывает суммарную пиковую производительность инсталлированных суперкомпьютеров, Rmax дает аналогичную сумму для тестов Linpack parallel.

Таблица 1.
Top500: Несколько цифр.

Наиболее заметным изменением летней версии Top500 можно считать резкий скачок вперед ранее практически не представленной в этом списке Sun Microsystems - благодаря поставкам систем HPC Ultra Enterprise 6000 и 10000. Публикации автора (CWR #28, 1996; #12, 1997) практически предсказывали (читайте "между строк"!) подобное развитие событий. Рискну сделать еще один прогноз. DEC представлена сегодня в ТОР500 только двумя собственными компьютерными системами, хотя ее микропроцессоры используются в суперкомпьютерах SGI/Cray T3E и T3D. По моему мнению, ожидаемое к концу года появление семейства Wildfire с архитектурой ccNUMA, которая имеет высокие качества масштабирования, может существенно расширить представительство DEC в данном списке.

Но на самый потрясающий факт последней Top500 я наткнулся где-то в середине списка: впервые в Top500 оказался суперкомпьютер с российской пропиской, и даже на весьма приличном - 156-м - месте. Этот суперкомпьютер будет установлен... в Национальном Резервном Банке (НРБ)! А именно, на 156-й позиции оказался 48-процессорный сервер Sun HPC Ultra Enterprise 10000 с пиковой производительностью 24 GFLOPS (Rmax=17 GFLOPS). Такие же компьютеры установлены, например, в американской корпорации Oracle, японской фирме Toshiba и Министерстве внутренних дел Южной Кореи.

Установки суперкомпьютеров в банках, попавшие в Top500, можно пересчитать по пальцам. На 129-м месте находится IBM SP2 в американском банке Chase Manhatten, а на второй "банковской" позиции, насколько я могу судить, оказался суперсервер Sun в НРБ. Однако нужно учесть, что некоторые банки, возможно, не горят желанием предоставлять подобную информацию из соображений безопасности. Кроме того, многие крупные банки работают с мэйнфреймами IBM, которые не отличаются столь высокой производительностью при операциях с плавающей запятой. Понятно, что и суперкомпьютер в НРБ будет использоваться не для расчетов операций с плавающей запятой, а для задач обработки данных, где важна в первую очередь "целочисленная" производительность и мощности подсистемы ввода-вывода.

Интересно сопоставить этот суперкомпьютер НРБ с тем, что имеется в других СКЦ России. В июле на сервере WWW (http://www.free.net/science/scc/) появилось второе "издание" поддерживаемого нашей газетой списка Top10 СКЦ РФ, работающих в научно-технической области. (Данные о первой редакции Top10 опубликованы в CWR #2, 1997.) Желающие могут без труда убедиться, что суммарная пиковая производительность всех приведенных в Top10 инсталляций примерно такая же, как у одной этой суперкомпьютерной системы в НРБ. И ситуация качественно не изменится, если к данным Top10 приплюсовать не попавшие в него, но подпадающие под критерии отбора, инсталляции других суперкомпьютерных систем. Та же картина получится, если воспользоваться применяемыми в нашем Top10 оценками производительности по Linpack при N=100.

В заключение пара слов об изменениях в Top10. Нашим СКЦ далеко до НРБ, и изменения в них не такие большие. Лидеры Top10 остались прежними: Гидрометеоцентр РФ (Москва), ИВВиБД (Санкт-Петербург), ИФВЭ (Троицк), ИОХ РАН (Москва). Данные об инсталляциях по производителям выглядят так: SGI/Cray 5(4), HP/Convex 4(4), Sun 3(0), Parsytec 2(2), DEC 2(1). В скобках дано число инсталляций в предыдущем списке Top10. Как и в Top500, Sun "пошла вверх" - в основном за счет серверов на базе микропроцессоров UltraSPARC. Но отчасти эти изменения связаны просто с поступлением к нам дополнительной информации о СКЦ. Напоминаем, что данные о СКЦ можно прислать по адресу kus@free.net.

Как бы хотелось, чтобы эти небольшие сдвиги в TopP10 согласовались со знаменитым "русские медленно запрягают, но быстро ездят"! Но здесь на ум приходит не менее знаменитая строчка: "На земле весь род людской чтит один кумир священный". Намек, я полагаю, более чем прозрачный ...