Китай представил свой новейший суперкомпьютер — монолитную систему с 10,65 млн вычислительных ядер, целиком построенную на микропроцессорах местной разработки. В прошлом году, напомним, правительство Соединенных Штатов вынесло решение запретить доступ Китая к самым быстрым чипам Intel.

Ни одна из построенных в США систем даже не приближается к новому китайскому суперкомпьютеру, который получил название Sunway TaihuLight. Его теоретическое пиковое быстродействие, согласно свежему выпуску рейтинга Top500, — 123,5 PFLOPS. Это первая система, обладающая мощностью более 100 PFLOPS, а 1 PFLOPS — это такое быстродействие, при котором суперкомпьютер устойчиво выполняет квадриллион операций с плавающей запятой в секунду.

Микропроцессоры собственной разработки — пожалуй, самая важная особенность Sunway TaihuLight. Раньше в Китае при создании суперкомпьютеров в сильной степени полагались на американские чипы. Прежний лидер, вторая по быстродействию система, Tianhe-2 с пиковым быстродействием 54,9 PFLOPS, создана на основе процессоров Intel Xeon.

В TaihuLight, установленном в Национальном суперкомпьютерном центре Китая в Уси, применяются центральные процессоры ShenWei, разработанные в Цзяннаньской лаборатории компьютерных исследований. Суперкомпьютер работает под управлением китайского диалекта Linux — Sunway Raise.

TaihuLight «очень впечатляет», признался в своем сообщении о новой системе Джек Донгарра, профессор Университета Теннесси, участвующий в составлении рейтинга Top500.

На TaihuLight работают приложения «порядочного масштаба», в том числе сложные производственные системы, модели географической оболочки Земли, приложения из сферы биологии и системы обработки Больших Данных, отмечает Донгарра. По его словам, это «демонстрирует, что система способна выполнять реальные приложения, а не создана только для показухи».

О том, что в Китае разрабатывают систему мощностью более 100 PFLOPS, было известно давно, но считалось, что для достижения этого уровня производительности Китай обратится к американским процессорным технологиям. Однако около года назад в США неожиданно запретили Intel поставлять процессоры Xeon в четыре ведущих суперкомпьютерных исследовательских центра Китая.

Запрет был обоснован тем, что, по мнению американских властей, система Tianhe-2 применялась для «деятельности, связанной с разработкой, проектированием или изготовлением» ядерных вооружений. В Китае, в свою очередь, посчитали, что США просто пытается таким образом затормозить китайские проекты по развитию суперкомпьютерной отрасли.

Через четыре месяца после запрета, в июле 2015 года, Белый дом издал распоряжение о выдвижении «национальной стратегической компьютерной инициативы» с целью «удержания экономического лидерства» в области исследований, связанных с высокопроизводительными вычислениями.

Но похоже, что распоряжение запоздало. В Китае уже уверенно развивали суперкомпьютеры, в том числе разрабатывая собственные микропроцессоры. Еще в 2011 году в стране появился относительно небольшой суперкомпьютер, основанный на китайских чипах, но крупные системы по-прежнему строились на американских.

При этом секрета из намерений Китая никогда не делалось. Эксперты давно предупреждали, что разработка экзамасштабных (мощностью от 1000 PFLOPS) суперкомпьютеров с целью достижения очередной вехи в развитии систем высокопроизводительных вычислений в Соединенных Штатах идет слишком медленно.

Стремительно продвигается вперед не только Китай. Свои инициативы по развитию систем высокопроизводительных вычислений есть также в Японии и России. В Европе строят суперкомпьютеры на процессорах ARM и, подобно Китаю, хотят ослабить зависимость от американских чипов.

На днях в правительстве Китая заявили о планах построить экзамасштабную систему к 2020 году, тогда как в США собираются добиться того же только в 2023-м.

Как отмечает Донгарра, сейчас у Китая больше суперкомпьютеров в рейтинге Top500, чем у США: в июньской редакции перечня числятся 167 китайских систем , а американских — 165. Еще десять лет назад у Китая в списке было всего десять систем.

Суммарное быстродействие китайских суперкомпьютеров в Top500 составляет 211 PFLOPS, тогда как тот же показатель для американских — 173 PFLOPS. Стоит отметить, что в рейтинге представлены не все суперкомпьютеры США — в него не включаются системы, используемые, к примеру, разведывательными агентствами. Но лидерство по общему количеству суперкомпьютеров в рейтинге Соединенные Штаты утратили впервые.

Разработки Китая в суперкомпьютерной области получают признание во всем мире. TaihuLight стал финалистом премии Гордона Белла за выдающиеся достижения в области суперкомпьютеров сразу в трех категориях.

Самый быстрый американский суперкомпьютер занимает лишь третью строчку в Top500. Это система Cray Titan, используемая Окриджской национальной лабораторией министерства энергетики. Ее теоретическая пиковая мощность — около 27 PFLOPS.

Вопрос о том, ускорил ли американский запрет на доступ к процессорам разработку собственных китайских чипов, определенно станет предметом споров. Но известно одно — в Китае уже давно стремятся положить конец зависимости от американских технологий.

«Китайцы в любом случае планировали перейти на процессоры собственной разработки, — отмечает Стив Конвей, аналитик IDC. — Думаю, что запрет сыграл свою роль, укрепив Китай в этой решимости».

Высокопроизводительные вычисления играют все более важную роль в экономике. Когда-то суперкомпьютеры применялись лишь в крупных научных исследованиях, а также для нужд национальной безопасности и аэрокосмического проектирования, но сегодня благодаря возможностям виртуализации и анализа Больших Данных на высокопроизводительные вычисления полагаются практически во всех отраслях. Производственные предприятия всех размеров все активнее применяют суперкомпьютеры для проектирования и моделирования изделий вместо изготовления прототипов. Кроме того, суперкомпьютеры используются для распознавания финансовых мошенничеств.

Таким образом, сегодня высокопроизводительные вычислительные системы приобрели «настолько большое стратегическое значение, что импортировать их из зарубежных стран уже не стоит», заключает Конвей.