Самый мощный компьютер в мире 2021

Обновлено: 21.11.2024

15 ноября 2021 г.

ТОКИО, 15 ноября 2021 г. — Суперкомпьютер Fugaku, разработанный совместно RIKEN и Fujitsu, четыре раза подряд успешно удерживает первое место во всех четырех основных рейтингах высокопроизводительных компьютеров. Это включает в себя список TOP500, а также HPCG, рейтинг производительности для вычислительных методов, часто используемых для реальных приложений, HPL-AI, который ранжирует суперкомпьютеры на основе их производительности в вычислениях с одинарной и половинной точностью, обычно используемых в приложениях искусственного интеллекта. , а также рейтинг Graph 500, который ранжирует системы на основе производительности анализа графов, что является важным элементом рабочих нагрузок с интенсивным использованием данных. Результаты рейтинга были объявлены 15 ноября на конференции по высокопроизводительным вычислениям SC21, которая в настоящее время проводится как гибридное мероприятие.

Суперкомпьютер Fugaku.

Результаты на этот раз были получены с полным комплектом Fugaku из 158 976 узлов, установленных в 432 стойки. В рейтинге Top500 он набрал 442,01 петафлопс по LINPACK. На HPCG он набрал 16,00 петафлопс, а на HPL-AI — 2,004 экзафлопс.

Лучшее место в рейтинге Graph 500 заняло сотрудничество с RIKEN, Университетом Кюсю, Fixstars Corporation и Fujitsu. Он заработал 102 955 гигаTEPS.

По словам Сатоси Мацуока, директора RIKEN R-CCS, «Fugaku был исследован и разработан как воплощение лучших мировых ИТ-технологий нашей страны, которые сочетают в себе производительность, энергосбережение и простоту программирования. В четвертый раз за свою историю Fugaku не только стала подавляющим мировым лидером в ключевых тестах для моделирования, больших данных и искусственного интеллекта, но и внесла большой вклад в разработку рекомендаций по заражению для правительства и компаний по борьбе с COVID-19. Это помогло получить результаты, полезные в реальном мире, благодаря своей высокой производительности в различных областях. Теперь Фугаку в очередной раз доказал свою эффективность в самых разных областях. RIKEN будет продолжать расширять возможности Fugaku и использовать его возможности через недавно созданную «Инициативу Office of Fugaku Society 5.0» для достижения японского общества 5.0 / SDG и обезуглероженного общества.

Наоки Синдзё (Naoki Shinjo), корпоративный исполнительный директор, заместитель руководителя подразделения Future Society & Technology в Fujitsu Limited, заявил: «Мы очень рады, что смогли успешно занять первое место в основных контрольных показателях четвертый срок подряд. Мы надеемся, что многие исследователи продолжат использовать лидирующие в мире характеристики Fugaku и будут способствовать развитию науки и техники, а также созданию безопасного общества. Fujitsu занимается исследованиями и применением высокопроизводительных вычислений, включая прогнозирование цунами в реальном времени с помощью Fugaku (*), и будет продолжать продвигать эти исследования, чтобы внести свой вклад в реализацию концепции «Общество 5.0». Мы хотели бы еще раз выразить нашу искреннюю благодарность RIKEN и другим за их сотрудничество и поддержку.
*Fujitsu, Токийский университет и Университет Тохоку совместно разработали модель искусственного интеллекта, которая может выполняться на обычном ПК за считанные секунды, с возможностью прогнозировать затопление цунами в прибрежных районах практически в реальном времени с помощью вычислительная мощность Fugaku.

Это самые мощные машины на Земле, которые используются во всем: от исследования лучших методов лечения коронавируса до раскрытия происхождения Вселенной.

Суперкомпьютеры, способные выполнять квадриллионы (число, представленное единицей с 15 нулями) вычислений в секунду, занимают центральное место в глобальной технологической и информационной гонке, особенно ожесточенной между Китаем и США.

Как измеряется производительность вычислений?

Внутри каждого мобильного телефона, ноутбука и настольного компьютера находится центральный процессор, или ЦП, который часто называют мозгом компьютера.

В то время как обычный компьютер может иметь один ЦП с числом ядер от одного до 16 – отдельных процессорных блоков, – суперкомпьютер может содержать тысячи или даже миллионы ядер, каждое из которых позволяет выполнять очень специализированные компьютерные операции.

Скорость суперкомпьютера определяется количеством арифметических вычислений, которые он может выполнить за одну секунду, известным как FLOP (операций с плавающей запятой в секунду).

Достижения в области вычислительной мощности означают, что скорость теперь измеряется в терафлопс (триллионах) и петафлопсах (квадриллионах) операций в секунду. Для сравнения: iPhone 11 как минимум в шесть раз быстрее самого быстрого суперкомпьютера в мире в 1993 году.

(Аль-Джазира)

Самые мощные суперкомпьютеры в мире

Согласно рейтингу Top500, который оценивает компьютеры по всему миру, по состоянию на ноябрь 2021 года суперкомпьютер Fugaku, расположенный в Центре вычислительных наук RIKEN в Кобе, Япония, является самым быстрым суперкомпьютером в мире.

Энергоцентр стоимостью 1 млрд долларов США имеет 7 630 848 ядер, потребляет 29 899 киловатт электроэнергии и достигает максимальной производительности 442 010 терафлопс.

Вычислительная мощность процессора Fugaku как минимум в три раза выше, чем у второго по скорости компьютера в мире, известного как Summit – система, созданная IBM в Национальной лаборатории Ок-Ридж (ORNL) в Теннесси, США, с производительностью 148 600 TFLOP.

Среди 10 самых быстрых суперкомпьютеров мира пять расположены в США, два в Китае и по одному в Японии, Германии и Италии.

(Аль-Джазира)

Гонка по созданию самых быстрых суперкомпьютеров в мире (1993–2021 годы)

С 1993 года вычислительная мощность суперкомпьютеров увеличилась со 124 гигафлоп до 442 010 терафлопс, то есть в 3,5 миллиона раз.

На протяжении большей части 1990-х и 2000-х годов США и Япония боролись за звание самого быстрого суперкомпьютера в мире. Однако в 2010 году Китай впервые отобрал у Японии и США первое место, представив Tianhe-1A – систему с производительностью 2 566 терафлопов, построенную на базе процессоров Intel.

Основные области применения суперкомпьютеров

Суперкомпьютеры отлично подходят для решения сложных задач в различных областях.

По общей вычислительной мощности в терафлопах суперкомпьютеры мира в основном используются в научных исследованиях (1 533 466 терафлопов), промышленных приложениях (762 172 терафлопов) и академических кругах (376 594 терафлопов).

(Аль-Джазира)

Какие основные технологические компании?

По данным исследовательской компании Technavio, рынок суперкомпьютеров вырастет с 37,8 млрд долларов в 2020 году до 49,4 млрд долларов к 2025 году.

Крупнейшим в мире производителем суперкомпьютеров является Hewlett Packard Enterprise (HPE). Многонациональное предприятие из Хьюстона, штат Техас, имеет не менее 84 действующих суперкомпьютеров с общей производительностью 564 245 TFLOP. По состоянию на 2021 год 149 из 500 самых мощных суперкомпьютеров мира располагались в США.

Вторым по величине производителем суперкомпьютеров в мире является японская компания Fujitsu, которая производит 548 646 суперкомпьютеров.

На третьем месте Lenovo. Китайская технологическая компания имеет совокупную производительность 459 463 своих 180 суперкомпьютеров. По состоянию на 2021 год 173 из 500 самых мощных суперкомпьютеров располагались в Китае.

(Аль-Джазира)

Компьютерное приложение Национальной лаборатории Sandia проводит ежечасный осмотр суперкомпьютера Thunderbird в 2 часа ночи.

ВАШИНГТОН: Пентагон недавно завершил приобретение двух новых суперкомпьютерных платформ и сопутствующих технических услуг за 68 млн долларов, которые входят в число самых мощных суперкомпьютеров за всю историю и войдут в число 100 самых эффективных суперкомпьютеров в мире.

«Это важные активы», — сказал Breaking Defense заместитель директора Программы модернизации высокопроизводительных вычислений (HPCMP) Министерства обороны США Кевин Ньюмейер. «Они приносят нам увеличение наших вычислительных мощностей и новейшие усовершенствованные чипы для работы и хранения искусственного интеллекта для поддержки приложений как вычислительных концепций, так и концепций машинного обучения на одном компьютере, что, как мы надеемся, позволит быстрее доставлять продукты и услуги военнослужащим».

Задачей HPCMP является предоставление военным и гражданским, а также ученым, инженерам и технологам Минобороны США доступа к таким суперкомпьютерам для решения некоторых из наиболее сложных вычислительных задач военных.

Проблемы варьируются от моделирования и симуляции климата/погоды/океана, космических/астрофизических наук и акустики до обработки сигналов/изображений, анализа данных/решений, а также электроники, сетей и систем C4I.Ньюмейер сказал, что наиболее распространенным вариантом использования является вычислительная гидродинамика, которая требуется для выполнения сложных расчетов в таких областях, как проектирование и проектирование самолетов и кораблей.

Для последнего приобретения Пентагон выбрал суперкомпьютерную платформу TrueHPC компании Penguin Computing. Два новых суперкомпьютера, по словам компании, предоставят Министерству обороны в общей сложности более 365 000 ядер, более 775 терабайт памяти и в общей сложности 47 петабайт высокопроизводительного хранилища, включая более 5 петабайт высокопроизводительной флэш-памяти. хранилище.

"Это около 150 000 компьютеров, объединенных вместе и работающих как единое целое", – сказал Ньюмейер. «Если бы вы положили их встык, вы бы проехали почти через всю страну».

Что дает вам вся эта вычислительная мощность? Суммарно дополнительные 17,6 петафлопс. FLOPS — или операций с плавающей запятой в секунду — это стандартная мера производительности суперкомпьютера. FLOPS определяется тем, сколько действительных чисел может обработать компьютер в секунду с учетом компромисса между диапазоном и точностью вычислений.

FLOPS — это «мера вычислительной мощности для решения компьютерных задач. Это мощность машины», — сказал вице-президент Penguin по федеральным продажам Том Айрленд в интервью Breaking Defense.

Петафлопс номер один квадриллион (1 000 000 000 000 000). По словам Ньюмейера, общая мощность всех суперкомпьютеров HPCMP в настоящее время составляет примерно 100 петафлопс. Это включает в себя самый мощный (известный) суперкомпьютер ВМФ, Narwhal, способный работать с производительностью 12,8 петафлопс. Известная часть самого мощного суперкомпьютера ВВС «Мустанг» имеет производительность 4,87 петафлопс. (Часть Mustang засекречена, отметил Ньюмайер.) Два суперкомпьютера TrueHPC компании Penguin, которые, как ожидается, будут иметь производительность 8,5 петафлопс и 9 петафлопс, станут двумя самыми мощными компьютерами HPCMP за всю историю, сообщил Ирландия.

Согласно проекту Top500, самым быстрым суперкомпьютером в мире по состоянию на июнь 2021 г. является японский Fugaku, который в ноябре 2020 г. зарегистрировал 442,01 петафлопс, уступив первое место IBM Summit (148,6 петафлопс), расположенному в Окриджская национальная лаборатория Министерства энергетики.

Модернизация суперкомпьютеров Пентагона происходит на фоне интенсивной технологической гонки с почти равным Китаем. Согласно Top500, Китай в настоящее время лидирует в мире по общему количеству суперкомпьютеров (188), но по производительности США имеют пять из десяти самых мощных суперкомпьютеров в мире, а Китай — два из первой десятки. другая страна имеет более одной страны в первой десятке.

Ирландия отметила, что компания Penguin, которая занимается созданием суперкомпьютеров уже 20 лет, в течение многих лет выполняла программы в Министерстве энергетики, располагающем самыми мощными (известными) суперкомпьютерами в США. Ирландия заявила, что пятнадцать дебютов Penguin за 20 лет вошли в список Top500, и, если бы Минобороны провело официальные тесты на этих двух новых суперкомпьютерах, они вошли бы в число 100 лучших по всему миру.

Одна из новых платформ будет размещена в Центре суперкомпьютерных ресурсов Министерства обороны США (DSRC) в Космическом центре Стеннис в Миссисипи, а другая будет размещена в DSRC Исследовательской лаборатории ВВС на базе ВВС Райт-Паттерсон в Дейтоне, штат Огайо.

Но сначала Penguin должен построить, развернуть и интегрировать их в сеть HPCMP, известную как Инженерная сеть оборонных исследований (DREN). По словам Айрленда, TrueHPC компании Penguin состоит примерно из 1500 узлов, которые должны быть спроектированы таким образом, чтобы работать как одна гигантская машина.

«Хитрость распределенных вычислений — то, что раньше делалось на компьютере типа мейнфрейма, где все это находится на плате и разбито на отдельные дискретные серверы, — заключается в том, чтобы убедиться, что это адекватная платформа для любого данное приложение», — сказал главный стратегический директор Penguin Мэтт Джейкобс Breaking Defense. "Чтобы убедиться, что баланс между элементами правильный и объем вычислений достаточен для решения проблемы".

Джейкобс сказал, что некоторые из ключевых элементов включают шаблоны данных, сетевой трафик и емкость хранилища, которые должны быть объединены таким образом, чтобы "не лишать инвестиций ни один элемент этих ресурсов и чтобы это было эффективным производством". платформа для приложения рабочей нагрузки. Это настоящее искусство», — добавил он.

Джейкобс сказал, что Penguin обычно создает платформы такого типа за пару месяцев, но, как и многие компании по всему миру, Penguin столкнулась с проблемами в глобальной цепочке поставок, особенно в отношении чипов. Джейкобс и Айрлэнд заявили, что сбои в цепочке поставок находятся вне контроля компании, но заявили, что они не станут существенно задерживать реализацию проекта.

Примечательно, что платформы будут включать более 100 графических процессоров NVIDIA, или графических процессоров, для поддержки возможностей искусственного интеллекта и машинного обучения Министерства обороны США, сообщил Айрленд.

В конечном счете, по словам Айрленда, проект заключается в том, чтобы «оснастить истребитель США самыми современными технологиями для решения вычислительных задач». Мы держим наших истребителей в актуальном состоянии. Вы же не хотите, чтобы они воевали на F-14, когда есть F-22».

Неясно, как долго продлится эра суперкомпьютеров, поскольку США и Китай, среди прочих, стремятся вперед к квантовым вычислениям, которые используют квантовую механику для технологического скачка в вычислительной мощности. Но Ньюмейер сказал, что он не обеспокоен тем, что традиционные суперкомпьютерные платформы устареют в ближайшее время.

"Эти типы машин вам еще пригодятся", – сказал он. «Любой квантовый компьютер, построенный в ближайшем будущем, будет очень дорогим в эксплуатации, а [квантовые компьютеры] более полезны только для определенных приложений — может быть, в некоторых вещах, связанных с гиперзвуком, определенно криптологией, навигацией — здесь квантовая игра играет ключевую роль. Но для общих вычислений [квант] — это очень большие деньги».

Как измеряется производительность вычислений?

(Аль-Джазира)

Самые мощные суперкомпьютеры в мире

(Аль-Джазира)

Гонка по созданию самых быстрых суперкомпьютеров в мире (1993–2021 годы)

Основные области применения суперкомпьютеров

Суперкомпьютеры отлично подходят для решения сложных задач в различных областях.

(Аль-Джазира)

Какие основные технологические компании?

Ожидается, что рынок суперкомпьютеров вырастет с 37,8 млрд долларов США в 2020 году до 49 долларов США.по данным исследовательской компании Technavio, к 2025 году они возрастут до 4 млрд.

(Аль-Джазира)

Читайте также: