Самый мощный компьютер в мире
Обновлено: 16.06.2024
Японский суперкомпьютер Fugaku, вероятно, станет новой любимой игрушкой исследователей.
Дафна Лепренс-Ринге — репортер из Лондона.
После семи лет работы самый быстрый в мире суперкомпьютер был официально завершен в Японии, и теперь исследователи могут начать использовать его в различных проектах, от борьбы с изменением климата до открытия новых лекарств.
Создание суперкомпьютера Fugaku, размещенного в японском научно-исследовательском институте Riken, началось в 2014 году в сотрудничестве с Fujitsu. В будущем это устройство станет опорой высокопроизводительной вычислительной инфраструктуры страны.
Поставка 432 стоек Fugaku была завершена в мае 2020 г.; с тех пор испытания системы продолжаются, в основном в рамках проектов, направленных на ускорение исследований по борьбе с пандемией COVID-19. Теперь компьютер полностью открыт для совместного использования, и Японская исследовательская организация информационных наук и технологий (RIST) уже выбрала 74 исследовательских проекта, которые будут реализованы в следующем месяце.
Инновации
RIST также призвал исследователей подавать предложения по новым проектам и предложил присылать все заявки в рамках конкурса проектов с пробным доступом.
Вместе с Riken Fujitsu продолжит следить за работой Fugaku, чтобы обеспечить стабильную производительность, а также работать над улучшением пользовательской среды и предоставлением более совершенных суперкомпьютерных технологий.
«Сверхвысокопроизводительный компьютер Fugaku вот-вот заработает в полную силу», — сказал президент RIST Ясухидэ Тадзима. «Я с нетерпением жду, когда этот самый мощный «внешний мозг», когда-либо созданный человечеством, поможет расширить наши знания, позволит нам глубже понять основы материи как во времени, так и в пространстве, даст нам лучший структурный и функциональный анализ жизни. общества и промышленности, что позволяет делать более точные прогнозы и даже проектировать неизвестное будущее человечества."
С прошлого года продолжаются испытания системы, в основном в рамках проектов, направленных на ускорение исследований по борьбе с пандемией Covid-19.
Изображение: Riken/ Fujitsu
Fugaku предназначен для выполнения долговременных и крупномасштабных симуляций с высоким разрешением и может похвастаться до 100-кратной производительностью приложений по сравнению с его предшественником, суперкомпьютером K, который был выведен из эксплуатации в 2019 году.
Благодаря беспрецедентной вычислительной мощности устройство два раза подряд занимало первое место в списке Top500, в который входят 500 самых мощных компьютерных систем по всему миру. С производительностью 442 петафлопс Fugaku намного опережает конкурентов, предлагая в три раза больше возможностей, чем система номер два в списке, IBM Summit, производительность которой составляет 148,8 петафлопс.
Ожидается, что в сочетании с искусственным интеллектом и наукой о данных эти симуляции обеспечат высокоуровневые результаты для решения проблем в новом масштабе. Среди множества ожидаемых результатов — высокоскоростное и высокоточное моделирование открытия лекарств, раннее обнаружение болезней, точные прогнозы и моделирование стихийных бедствий, создание новых материалов для батарей или топливных элементов следующего поколения и даже более глубокое понимание фундаментальной науки. такие вопросы, как сотворение вселенной.
Результаты испытаний суперкомпьютера уже многообещающие. Исследователи в Японии использовали Fugaku для проверки эффективности существующих лекарств против Covid-19, а также для поиска способов смягчения передачи Covid-19 с помощью подробного анализа капель.
В отдельном проекте Японский медицинский и стоматологический университет (TMDU) и Fujitsu Laboratories показали, что суперкомпьютер позволил им провести анализ генов рака менее чем за день, а не за месяцы. Благодаря лучшему пониманию взаимосвязи между раковыми клетками и генами, связанными с раком, исследование может помочь разработать новые методы лечения рака.
"Это только начало для Fugaku, и мы с нетерпением ждем возможности увидеть, как он по-настоящему продемонстрирует свой огромный потенциал", – сказал президент Riken Хироси Мацумото. «Прежде всего, Fugaku является ключевой национальной технологией, и мы будем ответственно управлять ею с целью достижения результатов исследований, которые помогут построить долгоживущее и здоровое общество, смягчение последствий стихийных бедствий и более эффективное использование энергии, с конечной целью установить правительственное видение ультраумного общества 5.0."
Помимо Fugaku, Япония имеет еще 33 суперкомпьютера в последнем списке Top500; и хотя страна прочно обосновалась на первом месте, другие страны наращивают свои усилия по разработке все более мощных устройств. США, например, в настоящее время строят две экзафлопсные вычислительные системы, запуск которых ожидается в следующем году. Китай и ЕС также объявили о проектах по разработке суперкомпьютеров с экзафлопсной производительностью в ближайшие несколько лет.
Эти бегемоты умеют обрабатывать числа как ничто другое
Суперкомпьютеры пользуются огромным уважением в технологическом пространстве. Они используются для многих целей, включая моделирование климата, исследования болезней и ядерную науку.
Они также используются для запуска сложных симуляций с множеством переменных. В последнее время суперкомпьютеры используются для отслеживания распространения и мутаций коронавируса.
Суперкомпьютеры часто ранжируются по количеству вычислений в секунду. Эти так называемые терафлопсы представляют собой единицы вычислительной мощности, эквивалентные одному триллиону (10¹²) операций с плавающей запятой в секунду.
Какие компьютеры самые мощные? Узнайте ниже.
1. Фугаку
Местоположение: Центр вычислительных наук Рикен, Япония
Ядер: 7 630 848
Память: 5 087 232 ГБ
Процессор: A64FX 48C 2,2 ГГц
Пиковая производительность: 537 212 терафлопс
Этот суперкомпьютер, разработанный японским государственным исследовательским институтом Riken, является самым быстрым в мире по скорости вычислений. названный Fugaku в честь горы Фудзи, этот компьютер был разработан совместно с Fujitsu Ltd. на базе института в Кобе. В настоящее время он занимается исследованием потенциальных лекарств для борьбы с коронавирусом.
2. Саммит
Местоположение: DOE/SC/Oak Ridge National Laboratory, США
Ядер: 2 414 592
Память: 2 801 664 ГБ
Процессор: IBM POWER9 22C 3,07 ГГц
Пиковая производительность: 200 795 терафлопс
Summit, запущенный в 2018 году, использует 4 608 вычислительных узлов, каждый из которых содержит несколько ЦП IBM POWER9 и графических процессоров Nvidia Volta, подключенных к высокоскоростному NVLink от Nvidia. Каждый узел имеет более половины терабайта когерентной памяти. Компьютер решает сложные задачи в энергетике, искусственном интеллекте (ИИ), здоровье человека и других областях исследований.
3. Сьерра
Местоположение: DOE/NNSA/LLNL, США
Ядер: 1 572 480
Память: 1 382 400 ГБ
Процессор: IBM POWER9 22C 3,1 ГГц
Пиковая производительность: 125 712 терафлоп/с
Этот суперкомпьютер, созданный IBM, сочетает в себе два типа процессорных микросхем — процессоры IBM Power 9 и графические процессоры Nvidia Volta. Ученые-ядерщики используют его для моделирования ядерного оружия вместо подземных испытаний.
Он помогает оценить характеристики систем ядерного оружия, а также научные и инженерные расчеты ядерного оружия.
4. Sunway TaihuLight
Местоположение: Национальный суперкомпьютерный центр в Уси, Китай
Ядер: 10 649 600
Память: 1 310 720 ГБ
Процессор: Sunway SW26010 260C 1,45 ГГц
Пиковая производительность: 125 436 TFlop/s
Этот китайский суперкомпьютер оснащен 40 960 разработанными в Китае многоядерными 64-разрядными RISC-процессорами SW26010 на базе архитектуры Sunway. Каждая микросхема процессора содержит 256 вычислительных ядер.
Название переводится как божественная сила, свет озера Тайху. С июня 2016 года по июнь 2018 года это был самый быстрый суперкомпьютер в мире. Компьютер участвует в моделировании климатических, погодных и земных систем, исследованиях в области наук о жизни, передовом производстве и анализе данных.
5. Перлмуттер
Местоположение: DOE/SC/LBNL/NERSC, США
Ядер: 706 304
Память: 390 176 ГБ
Процессор: AMD EPYC 7763 64C, 2,45 ГГц
Пиковая производительность: 89 794,5 терафлоп/с
Этот суперкомпьютер основан на платформе HPE Cray «Shasta» и представляет собой гетерогенную систему с узлами как с ускорением на GPU, так и с узлами, работающими только на CPU. Он назван в честь лауреата Нобелевской премии Сола Перлмуттера.
Среди его вариантов использования — моделирование ядерного синтеза, прогнозы климата, а также исследования материалов и биологических материалов.
6. Селена
Местоположение: корпорация NVIDIA, США
Ядер: 555 520
Память: 1 120 000 ГБ
Процессор: AMD EPYC 7742 64C, 2,25 ГГц
Пиковая производительность: 79 215 терафлоп/с
Selene — это устройство DGX SuperPOD на базе графических процессоров Nvidia A100 и процессоров AMD Epyc Rome в форм-факторе DGX A100. В качестве системной сети используется Mellanox HDR InfiniBand.
Платформа Selene поддерживает широкое сообщество пользователей, например, непрерывную интеграцию программного обеспечения в масштабе суперкомпьютера, исследования, работу с «большим железным ИИ» (например, Megatron, ASR) и автомобилестроение.
7. Тяньхэ-2А
Местоположение: Национальный суперкомпьютерный центр в Гуанчжоу, Китай
Ядер: 4 981 760
Память: 2 277 376 ГБ
Процессор: Intel Xeon E5-2692v2 12C, 2,2 ГГц
Пиковая производительность: 100 679 терафлоп/с
Этот суперкомпьютер был разработан Национальным университетом оборонных технологий Китая (NUDT) и развернут в Национальном суперкомпьютерном центре в Гуанчжоу, Китай.
При первом развертывании в нем было 16 000 компьютерных узлов, каждый из которых содержал два процессора Intel Ivy Bridge Xeon и три сопроцессорных чипа Xeon Phi, что является одним из крупнейших в мире развертываний процессоров Ivy Bridge и Xeon Phi.
Он работает на Kylin Linux, версии операционной системы, разработанной Китайским национальным университетом оборонных технологий (NUDT).
Переход новатора на компонуемую ERP
Как провести модернизацию с минимальным риском
Скачать бесплатно
Безопасная облачная конфигурация обязательна
Центральная роль управления состоянием облачной безопасности
Бесплатная загрузка
Совокупный экономический эффект™ облачных сервисов Red Hat OpenShift
Экономия средств и преимущества для бизнеса благодаря Red Hat
Скачать бесплатно
Ускорение модернизации ИИ с помощью инфраструктуры данных
Получите ценность для бизнеса благодаря инициативам в области ИИ
Скачать бесплатно
Что такое суперкомпьютер? Суперкомпьютер обычно описывается как компьютер с невероятно высоким уровнем производительности. Суперкомпьютеры являются важной частью вычислительной науки, включая прогнозирование погоды, исследования климата, квантовую механику, молекулярное моделирование и криптоанализ, поскольку они способны обрабатывать информацию быстрее, чем традиционный компьютер. Соединенные Штаты исторически были лидером в разработке суперкомпьютеров, но технологии и исследования других стран догоняют их.
Исследовательская группа HP изучила данные проекта рейтинга суперкомпьютеров TOP500, чтобы визуализировать самые мощные суперкомпьютеры в мире, а также их страну и компанию-разработчика.
Самые быстрые суперкомпьютеры в мире
- Суперкомпьютер Fugaku: 442 010,00 терафлопс в секунду
- Саммит: 148 600,00 терафлопс в секунду
- Сьерра: 94 640,00 терафлопс в секунду
- Sunway TaihuLight: 93 014,59 терафлопс в секунду
- Selene: 63 460,00 терафлопс в секунду
- Tianhe-2A: 61 444,50 терафлопс в секунду
- Бустерный модуль JUWELS: 44 120,00 терафлопс в секунду
- HPC5: 35 450,00 терафлопс в секунду
- Frontera: 23 516,40 терафлопс в секунду
- Dammam-7: 22 400,00 терафлопс в секунду
Самый мощный компьютер в мире — суперкомпьютер Fugaku. Этот японский суперкомпьютер, который находится в Центре вычислительных наук RIKEN и был завершен в 2020 году, имеет поразительный показатель Rmax 442 010,00 терафлопс в секунду и показатель Rpeak 537 212,00 терафлопс в секунду. Это почти в три раза больше вычислительной мощности суперкомпьютера, стоящего на втором месте! Он оснащен микропроцессором Fujitsu A64FX, использует операционную систему Linux и имеет более 7,6 млн ядер, что делает его самым быстрым компьютером в мире и экспоненциально быстрее, чем обычный потребительский настольный компьютер.
Какие компании и страны произвели больше всего суперкомпьютеров?
Среди 50 самых быстрых суперкомпьютеров, существующих в настоящее время, это страны, которые создали больше всего:
- США: 16
- Япония: 10
- Франция: 5
- Германия: 5
- Италия: 3
- Китай: 2
- Австралия: 1
- Россия: 1
- Саудовская Аравия: 1
- Южная Корея: 1
- Испания: 1
- Швейцария: 1
- Тайвань: 1
- Объединенные Арабские Эмираты: 1
- Великобритания: 1
Это технологические компании, приложившие руку к разработке 50 самых быстрых суперкомпьютеров.Поскольку над некоторыми суперкомпьютерами в списке работали несколько компаний, в сумме их число превышает 50:
-
: 16
- Cray Inc.: 9
- Атос: 7
- Фуджитсу: 6
- IBM: 6
- NVIDIA: 6
- Dell EMC: 3
- Леново: 3
- Хитачи: 2
- Меланокс: 2
- Облако ASUS: 1
- Национальный исследовательский центр параллельной вычислительной техники и технологий: 1
- НЭК: 1
- Квантовый компьютер: 1
- Фиксированная сеть Тайваня: 1
- Национальный университет оборонных технологий: 1
Hewlett Packard Enterprise участвовала в разработке 32 % суперкомпьютеров из этого списка, включая Damman-7, Piz Daint, Trinity и Hawk.
Связанные теги
Популярные статьи
Также посетите
Архивы статей
Нужна помощь?
Рекомендованная производителем розничная цена HP может быть снижена. Рекомендованная производителем розничная цена HP указана либо как отдельная цена, либо как зачеркнутая цена, а также указана цена со скидкой или рекламная цена. На скидки или рекламные цены указывает наличие дополнительной более высокой рекомендованной розничной цены зачеркнутой цены.
Ultrabook, Celeron, Celeron Inside, Core Inside, Intel, логотип Intel, Intel Atom, Intel Atom Inside, Intel Core, Intel Inside, логотип Intel Inside, Intel vPro, Itanium, Itanium Inside, Pentium, Pentium Inside, vPro Inside , Xeon, Xeon Phi, Xeon Inside и Intel Optane являются товарными знаками корпорации Intel или ее дочерних компаний в США и/или других странах.
Домашняя гарантия доступна только для некоторых настраиваемых настольных ПК HP. Необходимость обслуживания на дому определяется представителем службы поддержки HP. Заказчику может потребоваться запустить программы самопроверки системы или исправить выявленные неисправности, следуя советам, полученным по телефону. Услуги на месте предоставляются только в том случае, если проблема не может быть устранена удаленно. Услуга недоступна в праздничные и выходные дни.
HP передаст ваше имя и адрес, IP-адрес, заказанные продукты и связанные с ними расходы, а также другую личную информацию, связанную с обработкой вашего заявления, в Bill Me Later®. Bill Me Later будет использовать эти данные в соответствии со своей политикой конфиденциальности.
Подходящие продукты/покупки HP Rewards определяются как принадлежащие к следующим категориям: принтеры, ПК для бизнеса (марки Elite, Pro и рабочие станции), выберите аксессуары для бизнеса и выберите чернила, тонер и бумага.
Согласно цитате из нескольких источников, наука развивается на плечах гигантов. В наше время эти слова приобрели особый смысл благодаря новому классу гигантов — суперкомпьютеров, — которые в наши дни раздвигают границы науки до уровней, до которых человеческий интеллект был бы не в состоянии добраться самостоятельно.
За несколько десятилетий мощь этих гигантов резко возросла: в 1985 году самый мощный в мире суперкомпьютер Cray-2 мог обрабатывать 1,9 миллиарда операций с плавающей запятой в секунду (FLOPS), или 1,9 гигафлопса. измерить мощность этих машин. Для сравнения, текущая игровая консоль PlayStation 4 достигает 1,84 терафлопс, почти в тысячу раз больше. На сегодняшний день в мире насчитывается не менее 500 суперкомпьютеров, которые могут превышать петафлоп, или миллиард флопов, согласно списку TOP500, составленному экспертами из Ливерморской национальной лаборатории Лоуренса и университетов Мангейма (Германия) и Теннесси (США). .
Ниже мы представляем десять самых мощных суперкомпьютеров в мире на данный момент и некоторые из их вкладов в науку.
1. Саммит, Окриджская национальная лаборатория (США)
Самым мощным суперкомпьютером в мире на сегодняшний день является Summit, созданный IBM для Окриджской национальной лаборатории Министерства энергетики США в Теннесси. Он занимает площадь, эквивалентную двум баскетбольным площадкам, и обеспечивает впечатляющую производительность в 148,6 петафлопс благодаря 2,41 млн ядер.
На сегодняшний день Summit — это самый мощный суперкомпьютер в мире. Авторы и права: Карлос Джонс/ORNL
Помимо своей большой мощности, Summit также является самым энергоэффективным компьютером в десятке лучших суперкомпьютеров мира. Его миссия — гражданские научные исследования, и с момента запуска в 2018 году он уже участвовал в таких проектах, как поиск генетических вариантов в популяции, связанных с заболеваниями, моделирование землетрясений в городских условиях, изучение экстремальных климатических явлений, изучение материалов в атомном масштабе и взрыв сверхновых, среди прочего.
2. Сьерра, Ливерморская национальная лаборатория Лоуренса (США)
IBM также отвечает за второй по мощности суперкомпьютер в списке, Sierra, расположенный в Ливерморской национальной лаборатории им. Лоуренса в Калифорнии. Основанная на аппаратном обеспечении, подобном Summit, Sierra управляет производительностью 94,6 петафлопс.
Суперкомпьютер Sierra предназначен для военных исследований. Кредит: LLNL
В отличие от своего старшего брата, Sierra занимается военными исследованиями, в частности моделированием ядерного оружия вместо подземных испытаний, поэтому ее исследования являются секретным материалом.
3. Sunway TaihuLight, Национальный суперкомпьютерный центр (Уси, Китай)
До тех пор, пока Summit и Sierra не были введены в эксплуатацию в 2018 году, Китай был в авангарде мировых суперкомпьютеров благодаря TaihuLight, машине, созданной Национальным центром инженерных исследований и технологий параллельных вычислений и установленной в Национальном суперкомпьютерном центре в Уси. В отличие от других машин такого уровня, в нем отсутствуют чипы-ускорители, поэтому его 93 петафлопса зависят от более чем 10 миллионов китайских процессоров Sunway.
TaihuLight установлен в Национальном суперкомпьютерном центре в Уси. Авторы и права: Nsccwx
TaihuLight в некотором роде является продуктом торговой войны между Китаем и США, поскольку при его строительстве полностью не использовались американские технологии в ответ на ограничения, введенные США. Этот суперкомпьютер участвовал в таких исследованиях, как моделирование рождения и расширения Вселенной с использованием 10 миллиардов цифровых частиц.
4. Tianhe-2A, Национальный суперкомпьютерный центр (Гуанчжоу, Китай)
Китай также сохраняет четвертое место в рейтинге с Tianhe-2A, или Milky Way 2A, разработанным Национальным университетом оборонных технологий и оснащенным процессорами Intel Xeon, которые позволяют ему достигать 61,4 петафлопс. По словам операторов, машина используется, в частности, для вычислений, связанных с государственной безопасностью.
Tianhe-2, Национальный суперкомпьютерный центр в Гуанчжоу. Авторы и права: O01326
5. Frontier, Техасский центр передовых вычислений, Техасский университет (США)
Центр перспективных вычислений Техасского университета в Остине вошел в десятку лучших мировых суперкомпьютеров благодаря Frontera, новой системе, созданной Dell и оснащенной Intel. Frontera была представлена миру в сентябре 2019 года как самый быстрый в мире суперкомпьютер, расположенный в университете. С июня он сотрудничает с тремя десятками научных групп в исследованиях, связанных с физикой черных дыр, квантовой механикой, дизайном лекарств и моделями климата. Его 23,5 петафлопса будут доступны научному сообществу, которое выиграет от его вычислительной мощности, особенно в областях астрофизики, материаловедения, энергетики, геномики и моделирования стихийных бедствий.
Суперкомпьютер Frontera в Техасском центре передовых вычислений. Авторы и права: TACC
6. Пиз Дэйнт, Швейцарский национальный суперкомпьютерный центр
Самая мощная система Европы занимает шестое место в списке. Piz Daint — суперкомпьютер, названный в честь альпийской горы, изображение которой отображается на его корпусе, расположенной в Швейцарском национальном суперкомпьютерном центре в Лугано. Это модернизация системы, созданной американской компанией Cray, основанной отцом суперкомпьютеров Сеймуром Крэем и ответственной за несколько самых мощных машин в мире. Его процессоры Intel и NVIDIA обеспечивают скорость 21,2 петафлопс. Пиз Дэйнт занимается обширными исследованиями в области материаловедения, физики, геофизики, биологических наук, климатологии и науки о данных.
Piz Daint — самая мощная система в Европе. Авторы и права: CSCS
7.Тринити, Лос-Аламосская национальная лаборатория (США)
Продуктом компании Cray также является система Trinity, Национальной лаборатории Лос-Аламоса и Национальной лаборатории Сандии, способная достигать почти 20,2 петафлопс. Эта машина, унаследовавшая свое название от первого ядерного испытания в США в 1945 году, в основном предназначена для расчетов, связанных с ядерным оружием.
Trinity унаследовала свое название от первого ядерного испытания в США. Предоставлено: Лос-Аламосская национальная лаборатория
8. AI Bridging Cloud Infrastructure (ABCI), Национальный институт передовых промышленных наук и технологий (Япония)
Система ABCI (19,9 петафлопс), созданная Fujitsu и принадлежащая Японскому национальному институту передовых промышленных наук и технологий, ставит эту машину на восьмое место в рейтинге. Одной из его самых поразительных особенностей является энергоэффективность, параметр, по которому он уступает только Summit. Цель ABCI — служить облачным ресурсом искусственного интеллекта, доступным японским компаниям и исследовательским группам.
Цель ABCI — служить облачным ресурсом искусственного интеллекта. Авторы и права: ABCI
9. SuperMUC-NG, Leibniz Rechenzentrum (Германия)
В 2018 году суперкомпьютер нового поколения SuperMUC официально поступил в эксплуатацию в Суперкомпьютерном центре Лейбница в Гархинге, недалеко от Мюнхена (Германия). Созданный Lenovo с использованием технологий компании и Intel, самый мощный суперкомпьютер в Европейском союзе достигает скорости обработки 19,5 петафлопс.
Суперкомпьютер SuperMUC нового поколения введен в эксплуатацию в 2018 году. Фото: lrz
10. Лассен, Ливерморская национальная лаборатория Лоуренса (США)
Замыкает первую десятку Лассен, младший брат Сьерры из Ливерморской национальной лаборатории Лоуренса, созданный IBM с той же архитектурой. Его недавние улучшения увеличили скорость до 18,2 петафлопс. В отличие от своего брата, Лассен занимается несекретными исследованиями.
Лассен занимается несекретными исследованиями. Кредит: LLN
Читайте также: