Суперкомпьютеры

Введение С момента появления первых компьютеров одной из основных проблем, стоящих перед разработчиками, была производительность вычислительной системы. За время развития компьютерной индустрии производительность процессора стремительно возрастала, однако появление все более изощренного программного обеспечения, рост числа пользователей и расширение сферы приложения вычислительных систем предъявляют новые требования к мощности используемой техники, что и привело к появлению суперкомпьютеров.

Что же такое суперкомпьютеры, и зачем они нужны В принципе, суперкомпьютер это обычная вычислительная система, позволяющая производить сложные расчеты за более короткие промежутки времени. О чем собственно и говорит приставка Супер Super в переводе с английского означает сверх, над. Любая компьютерная система состоит из трех основных компонентов - центрального процессора, то есть счетного устройства, блока памяти и вторичной системы хранения информации к примеру, в виде дисков или

лент. Ключевое значение имеют не только технические параметры каждого из этих элементов, но и пропускная способность каналов, связывающих их друг с другом и с терминалами потребителей. Одна из заповедей Крей рисерч гласит Быстродействие всей системы не превышает скорости самой медленнодействующей ее части. Важным показателем производительности компьютера является степень его быстродействия. Она измеряется так называемыми флопсами - от английского сокращения, обозначающего количество операций

с числами, представленными в форме с плавающей запятой, в секунду. То есть за основу берется подсчет - сколько наиболее сложных расчетов машина может выполнить за один миг. А зачем вообще нужны суперкомпьютеры Раздвижение границ человеческого знания всегда опиралось на два краеугольных камня, которые не могут, существовать друг без друга теорию и опыт. Однако теперь ученые сталкиваются с тем, что многие испытания стали практически невозможными - в некоторых

случаях из-за своих масштабов, в других - дороговизны или опасности для здоровья и жизни людей. Тут-то и приходят на помощь мощные компьютеры. Позволяя экспериментировать с электронными моделями реальной действительности, они становятся третьей опорой современной науки и производства. Прошло время, когда создатели суперкомпьютеров стремились обеспечить максимальную производительность любой ценой. Специальные процессоры, дорогостоящая сверхбыстрая память, нестандартное периферийное оборудование

- все это обходилось заказчикам в круглую сумму. Приобретали суперкомпьютеры либо предприятия ВПК, либо крупные университеты. И те, и другие делали это, как правило, за государственный счет. Окончание холодной войны и последовавшее за ним сокращение ассигнований на военные и околовоенные нужды нанесли серьезный удар по производителям суперкомпьютеров. Большинство из них были поглощены изготовителями менее производительной, но более доступной и ходовой

вычислительной техники. Впрочем, у этих слияний были и технологические предпосылки - быстродействие серийно выпускаемых микропроцессоров постоянно росло, и производители суперкомпьютеров быстро переориентировались на них, что позволило существенно сократить общую стоимость разработки. Основной упор стал делаться на увеличение числа процессоров и повышение степени параллелизма программ. Первые суперкомпьютеры Началом эры суперкомпьютеров можно, пожалуй, назвать 1976 год, когда появилась

первая векторная система Cray 1. Работая с ограниченным в то время набором приложений, Cray 1 показала настолько впечатляющие по сравнению с обычными системами результаты, что заслуженно получила название суперкомпьютер и определяла развитие всей индустрии высокопроизводительных вычислений еще долгие годы. Но более чем за два десятилетия совместной эволюции архитектур и программного обеспечения на рынке появлялись системы с кардинально различающимися характеристиками, поэтому само понятие суперкомпьютер

стало многозначным и пересматривать его пришлось неоднократно. Попытки дать определение суперкомпьютеру опираясь только на производительность привели к необходимости постоянно поднимать планку, отделяющую его от рабочей станции или даже обычного настольного компьютера. Только за последние 15 лет нормы менялись несколько раз. По определению Оксфордского словаря вычислительной техники 1986 года, для того, чтобы получить это

гордое название, нужно было иметь производительность в 10 мегафлоп миллионов операций с плавающей запятой в секунду. В начале 90-х была преодолена отметка 200 мегафлоп, затем 1 гигафлоп. Строение суперкомпьютеров Рассмотрим структуру суперкомпьютеров на примере компьютера МВС 1000М В состав технических средств СК МВС 1000М входят решающее поле из 768 процессоров Alpha 21264, разбитое на 6 базовых блоков, состоящих из 64 двухпроцессорных модулей управляющая

ЭВМ файл-сервер NetApp F840 сеть Myrinet 2000 сети FastGigabit Ethernet сетевой монитор система бесперебойного электропитания. Суперкомпьютер СК МВС 1000М предназначен для решения сложных научно-технических задач. Пиковая производительность СК МВС 1000М составляет 1012 операций с плавающей точкой с двойной точностью в секунду. Общий объем оперативной памяти решающего поля -

768 Гбайт. Для размещения СК МВС 1000М требуется 100 м2. Потребляемая мощность составляет 120 кВА. Программные и аппаратные средства СК МВС 1000М позволяют решать одну задачу с использованием всего вычислительного ресурса, а также разделять решающее поле на части требуемого размера и предоставлять их нескольким пользователям. Решающее поле СК МВС 1000М состоит из 384 двухпроцессорных вычислительных модулей

ВМ. Каждый ВМ включает 2 процессора Alpha 21264 667 Мгц с кэш-памятью 2-го уровня объемом 4 Мбайта 2 Гбайта разделяемой оперативной памяти жесткий диск объемом 20 Гбайт интерфейсную плату сети Myrinet интерфейсную плату сети Fast Ethernet интерфейсную плату видеоконтроллера источник питания мощностью 600 вт. Пиковая производительность одного ВМ составляет 2,7 млрд. операций с плавающей точкой с двойной точностью

в секунду. Вычислительные модули связаны между собой высокоскоростной сетью Myrinet2000 пропускная способность канала равна 2000 Мбитсек и сетью Fast Ethernet пропускная способность канала равна 100 Мбитсек. Сеть Myrinet2000 предназначена для высокоскоростного обмена между ВМ в ходе вычислений. Сеть Fast Ethernet предназначена для начальной загрузки программ и данных в

ВМ, а также для передачи служебной информации о ходе вычислительного процесса. Сеть Gigabit Ethernet предназначена для соединения решающего поля с управляющей ЭВМ и файл-сервером. Сеть Myrinet2000 в СК МВС 1000М реализована на базе 6-ти 128-входовых полносвязных коммутаторов. При обмене данными между двумя ВМ с использованием протоколов MPI достигается пропускная способность на уровне 110 -

150 Мбайтсек. Архитектура суперкомпьютеров В соответствии с классичесой систематикой Флинна, все компьютеры делятся на четыре класса в зависимости от числа потоков команд и данных. К первому классу последовательные компьютеры фон Неймана принадлежат обычные скалярные однопроцессорные системы одиночный поток команд - одиночный поток данных SISD. Персональный компьютер имеет архитектуру SISD, причем не важно, используются ли в

ПК конвейеры для ускорения выполнения операций. Второй класс характеризуется наличием одиночного потока команд, но множественного потока данных SIMD. К этому архитектурному классу принадлежат однопроцессорные векторные или, точнее говоря, векторно-конвейерные суперкомпьютеры, например, Cray-1. В этом случае мы имеем дело с одним потоком векторных команд, а потоков данных - много каждый элемент вектора входит в отдельный поток данных. К этому же классу вычислительных систем относятся матричные

процессоры, например, знаменитый в свое время ILLIAC-IV. Они также имеют векторные команды и реализуют векторную обработку, но не посредством конвейеров, как в векторных суперкомпьютерах, а с помощью матриц процессоров. К третьему классу - MIMD - относятся системы, имеющие множественный поток команд и множественный поток данных. К нему принадлежат не только многопроцессорные векторные суперЭВМ, но и вообще все многопроцессорные

компьютеры. Подавляющее большинство современных суперЭВМ имеют архитектуру MIMD. Четвертый класс в систематике Флинна, MISD, не представляет практического интереса,по крайней мере для анализируемых нами компьютеров. В последнее время в литературе часто используется также термин SPMD одна программа - множественные данные. Он относится не к архитектуре компьютеров, а к модели распараллеливания программ и не является расширением систематики Флинна.

SPMD обычно относится к MPP т.е. MIMD - системам и означает, что несколько копий одной программы параллельно выполняются в разных процессорных узлах с разными данными. Интересно также упомянуть о принципиально ином направлении в развитии компьютерных архитектур - машинах потоков данных. В середине 80-х годов многие исследователи полагали, что будущее высокопроизводительных ЭВМ связано именно с компьютерами, управляемыми потоками данных, в отличие от всех рассмотренных нами

классов вычислительных систем, управляемых потоками команд. В машинах потоков данных могут одновременно выполняться сразу много команд, для которых готовы операнды. Хотя ЭВМ с такой архитектурой сегодня промышленно не выпускаются, некоторые элементы этого подхода нашли свое отражение в современных суперскалярных микропроцессорах, имеющих много параллельно работающих функциональных устройств и буфер команд, ожидающих готовности операндов.

В качестве примеров таких микропроцессоров можно привести HP РА-8000 и Intel Pentium Pro. Применение суперкомпьютеров Для каких применений нужна столь дорогостоящая техника Может показаться, что с ростом производительности настольных ПК и рабочих станций, а также серверов, сама потребность в суперЭВМ будет снижаться.

Это не так. С одной стороны, целый ряд приложений может теперь успешно выполняться на рабочих станциях, но с другой стороны, время показало, что устойчивой тенденцией является появление все новых приложений, для которых необходимо использовать суперЭВМ. Традиционной сферой применения суперкомпьютеров всегда были научные исследования физика плазмы и статистическая механика, физика конденсированных сред, молекулярная и атомная физика, теория элементарных частиц, газовая динамика и теория турбулентности, астрофизика.

В химии - различные области вычислительной химии квантовая химия включая расчеты электронной структуры для целей конструирования новых материалов, например, катализаторов и сверхпроводников, молекулярная динамика, химическая кинетика, теория поверхностных явлений и химия твердого тела,конструирование лекарств. Естественно, что ряд областей применения находится на стыках соответствующих наук, например, химии и биологии, и перекрывается с техническими приложениями.

Так, задачи метеорологии, изучение атмосферных явлений и, в первую очередь, задача долгосрочного прогноза погоды, для решения которой постоянно не хватает мощностей современных суперЭВМ, тесно связаны с решением ряда перечисленных выше проблем физики. Среди технических проблем, для решения которых используются суперкомпьютеры, укажем на задачи аэрокосмической и автомобильной промышленности, ядерной энергетики, предсказания и разработки месторождений полезных ископаемых, нефтедобывающей и газовой промышленности

в том числе проблемы эффективной эксплуатации месторождений, особенно трехмерные задачи их исследования, и, наконец, конструирование новых микропроцессоров и компьютеров, в первую очередь самих суперЭВМ. Суперкомпьютеры традиционно применяются для военных целей. Кроме очевидных задач разработки оружия массового уничтожения и конструирования самолетов и ракет, можно упомянуть, например, конструирование бесшумных подводных лодок и др.

Самый знаменитый пример - это американская программа СОИ. Уже упоминавшийся MPP-компьютер Министерства энергетики США будет применяться для моделирования ядерного оружия, что позволит вообще отменить ядерные испытания в этой стране. Сравнительная таблица по использованию суперкомпьютеров. Ниже приведен сравнительный анализ оснащенности суперкомпьютерами предприятий

СНГ и наиболее развитых мировых держав в различных отраслях экономики на основе последней редакции мирового суперкомпьютерного рейтинга Тор500 и рейтинга самых мощных компьютеров СНГ Тор50. Область использованияВ миреСНГПромышленность, в т.ч электронная- тяжелая автомобильная, авиационная, металлургия и др добывающая геологоразведка, нефте- и газодобыча44,3 14Наука и образование18,440Прогнозы погоды и климатические исследования18,5 -Исследования в т.ч. в области вычислений, прикладные в различных

областях, стратегические9,919Финансы банки, финансовые компании, страхование, финансовые прогнозы и консалтинг3,525 Анализируя потенциальные потребности в суперЭВМ существующих сегодня приложений, можно условно разбить их на два класса. К первому можно отнести приложения, в которых известно, какой уровень производительности надо достигнуть в каждом конкретном случае, например, долгосрочный прогноз погоды. Ко второму можно отнести задачи, для которых характерен быстрый рост вычислительных затрат с увеличением

размера исследуемого объекта. Например, в квантовой химии неэмпирические расчеты электронной структуры молекул требуют затрат вычислительных ресурсов, пропорциональных N4 или И5, где N условно характеризует размер молекулы. Сейчас многие молекулярные системы вынужденно исследуются в упрощенном модельном представлении. Имея в резерве еще более крупные молекулярные образования биологические системы, кластеры и т.д квантовая

химия дает пример приложения, являющегося потенциально бесконечным пользователем суперкомпьютерных ресурсов. Есть еще одна проблема применения суперЭВМ, о которой необходимо сказать - это визуализация данных, полученных в результате выполнения расчетов. Часто, например, при решении дифференциальных уравнений методом сеток, приходится сталкиваться с гигантскими объемами результатов, которые в числовой форме человек просто не в состоянии обработать. Здесь во многих случаях необходимо обратиться к графической

форме представления информации. В любом случае возникает задача транспортировки информации по компьютерной сети. Решению этого комплекса проблем в последнее время уделяется все большее внимание. В частности, знаменитый Национальный центр суперкомпьютерных приложений США NCSA совместно с компанией Silicon Graphics ведет работы по программе суперкомпьютерного окружения будущего. В этом проекте предполагается интегрировать возможности суперкомпьютеров

POWER CHALLENGE и средств визуализации компании SGI со средствами информационной супермагистрали. Рейтинг TOP-500 В середине 80-х Эрик Стромайер из университета Теннеси США и Ганс Мейер из университета Маннхейма Германия начали собирать статистику о развитии рынка суперкомпьютеров. В то время благодаря малочисленности подопытных и большому их отличию от персональных компьютеров сделать

это было довольно легко. В итоге в начале 1993 года статистические исследования оформились в виде списка top-500, который публикуется дважды в год, в июне и ноябре. В этот список включаются наиболее мощные компьютерные системы, установленные по всему миру. Они и получают расплывчатое определение суперкомпьютер. С развитием рынка и появлением множества различных архитектур актуальной проблемой стало найти наиболее

объективный способ определения возможностей систем. Им стал тест Linpack, разработанный Джеком Донгарра, который представляет собой решение системы N линейных уравнений методом Гаусса. Собственно, по результатам этого теста и определяются места в списке. В первом июньском top-500 1993 года лидером являлся Thinking Machines CM5 с 1 024 процессорами и Rmax59,7 гигафлоп

Rmax производительность по тесту Linpack, а в конце списка находилась система Fujitsu с 140 векторными процессорами и Rmax0,422 гигафлоп. В то время это был первый японский компьютер в Европе. Он имел 64 Мбайт памяти и считался самым быстрым в этом классе. В наше время суперкомпьютеры стали намного мощнее, но

ТОР 500 попрежнему каждые июнь и ноябрь составляют свой рейтинг.Рассмотрим поближе некоторые машины из последнего списка. Первое место занимает суперкомпьютер Blue GeneL, производства корпорации IBM, который удвоил собственный рекорд быстродействия. Весной Terralab уже писала о рекорде производительности этого суперкомпьютера.

Теперь же, по установке в него всех 65536 процессоров, производительность достигла 280,6 терафлопс по тесту Linpack. Машина IBM в Ливерморской национальной лаборатории Лоуренса официально стала самым мощным компьютером на планете ещ в июне, когда была смонтирована только наполовину. Теперь лаборатория может полностью использовать всю эту колоссальную мощь для моделирования процессов в ядерных боеприпасах без натурных испытаний.

Архитектура Blue Gene позволяет линейно увеличивать производительность системы при масштабировании от 1 до 64 стоек. Каждая стойка с 1024 процессорами стоит около 2 миллионов долларов. В самой IBM организован сервис по прокату оборудования, названный Deep Computing Capacity on Demand, так что стойку можно арендовать. Самый мощный в мире частный компьютер назвали Blue

GeneW. IBM планирует использовать свой частный суперкомпьютер для исследований в области гидродинамики, материаловедения, квантовой химии, гидрогазодинамики и любых других областях требующих огромных вычислительных ресурсов. Второе место в рейтинге занимает компьютер под названием BGW - eServer Blue Gene Solution.Он расположен в Yorktown Heights, United States.На нем установлено 40960 процессоров

PowerPC 440 700 MHz 2.8 GFlops.Работает это суперкомпьютер под операционной системой Linux.Его максимальная производительность составляет 91,3 терафлопс. Суперкомпьютер BGW состоит из 20 стоек размером с бытовой холодильник. Занимая места вдвое меньше, чем сравнимые системы, он имеет втрое большую производительность. На третьем месте компьютер Columbia - SGI Altix 1.5

GHz, Voltaire Infiniband находяшийся в Mountain View, United States.У него 10160 процессоров Intel Itanium 2 1500 MHz 6 GFlops.Максимальная полученная проиводительность 51,8 терафлопс. Этот суперкомпьютер объединяет в себе двадцать 512-процессорных систем SGI Altix 3000 на процессорах Intel Itanium 2. Этот суперкомпьютер создавался в рамках программы сотрудничества

NASA с SGI и Intel под названием Проект Columbia, которая нацелена на достижение прорывов в области исследований космоса, глобального потепления климата и аэрокосмической техники. Основная цель проекта Columbia - расширение возможностей суперкомпьютерных систем NASA посредством развертывания интегрированной среды вычислений, визуализации и хранения данных, оптимизированной для задач NASA. Суперкомпьютеры в России Во всемирный процесс активизации рынка высокопроизводительных

вычислений HPC все активнее включается и Россия. В 2003 году компании Arbyte и Kraftway при поддержке корпорации Intel объявили о создании своих Центров компетенции на базе платформы Intel, деятельность которых, в том числе, будет направлена и на построение НРС-систем. Кроме того, компании Intel и IBM сообщили о том, что компания Paradigm, ведущий поставщик технологий для обработки геолого-геофизических

данных и проектирования бурения для нефтегазовой отрасли, модернизировала свой расположенный в Москве центр обработки сейсмических данных, установив серверный кластер IBM из 34 двухпроцессорных серверов на базе процессоров Intel Xeon. Новая система ускорила работу ресурсоемких вычислительных приложений Paradigm за счет применения кластерных технологий на базе

ОС Linux. Новые возможности проведения более точных расчетов, несомненно, увеличат конкурентоспособность российских нефтяных компаний на мировом рынке. В июне 2004 г. представители компании Т-Платформы, Института программных систем ИПС РАН и корпорации Intel объявили о создании четырехузлового кластера T-Bridge8i на базе процессоров Intel Itanium 2 и технологии

InfiniBand, а также рассказали о перспективах использования данного решения в рамках программы СКИФ. Кластер T-Bridge8i стал первой в России системой на основе процессоров Intel Itanium 2, двухпроцессорные узлы которой выполнены в конструктиве высотой 1U. Объединив в T-Bridge8i передовые достижения в области 64-разрядной процессорной архитектуры и кластерных коммуникаций, инженеры Т-Платформы построили уникальное по концентрации вычислительной мощности решение,

обладающее широкими возможностями для масштабирования. Этот кластер предназначен для решения задач, требующих максимальной производительности вычислений с плавающей точкой, и может эффективно использоваться в различных отраслях промышленности и для научных расчетов. В рамках программы СКИФ T-Bridge8i будет применяться с целью адаптации для архитектуры Intel Itanium программного обеспечения, разработанного в рамках программы, а также для исследований

в области GRID-технологий. 2005 год оказался довольно богатым на события в области суперкомпьютерных технологий. В России были завершены два крупных проекта, на очереди - еще один. Двумя важнейшими из них стала установка суперкомпьютера МВС-15000BM отечественной разработки в Межведомственном Суперкомпьютерном Центре РАН МСЦ и установка на НПО

Сатурн кластера IBM eServer Cluster 1350, включающего 64 двухпроцессорных сервера IBM eServer xSeries 336. Последний является крупнейшей в России супер-ЭВМ используемой в промышленности и четвертым в совокупном рейтинге суперкомпьютеров на территории СНГ. НПО Сатурн собирается использовать его в проектировании авиационных газотурбинных двигателей для самолетов гражданской авиации. На очереди - еще один крупный проект суперкомпьютера для

Росгидромета, тендер на строительство которого выиграл системный интегратор i-Teco. В частном секторе суперкомпьютеры используются для моделирования нефтяных скважин, краш-тестов, сложных аэродинамических и гидродинамических расчетов. Основными заказчиками выступают автомобильная, судостроительная, авиационная и нефтегазовая промышленность. По мнению экспертов, совокупный объем рынка больших вычислительных систем в

России составляет 100-150 млн причем видное место принадлежит отечественным разработчикам. В год устанавливается 3-4 суперкомпьютера с производительностью, близкой к 1 Терафлоп. На сегодняшний день крупнейшими отечественными проектами в области суперкомпьютеров являются российский проект МВС и российско-белорусский СКИФ. Разработка СуперЭВМ проекта МВС финансировалась за счет средств

Минпромнауки России, РАН, Минобразования России, РФФИ, Российского фонда технологического развития. В настоящее время машины этой серии установлены в МСЦ РАН и ряде региональных научных центров РАН Казань, Екатеринбург, Новосибирск и используются преимущественно для научных расчетов. В настоящее время одним из разработчиков ПО для МВС является фирма

InterProgma, работающая в Черноголовке в рамках уже существующего ИТ-парка. Компания в тесном сотрудничестве с ИПХФ РАН ведет разработку как базового программного обеспечения для крупномасштабного моделирования на суперкомпьютерных системах, т.е. программного обеспечения, позволяющего упростить и автоматизировать процесс распараллеливания, так и специального инженерного программного обеспечения для моделирования различных высокоэнергетических процессов в химической, атомной и аэрокосмической

промышленности. Так, пакет IP-3D предназначен для численного моделирования газодинамических процессов в условиях экстремально высоких температур и давлений, невоспроизводимых в лабораторных условиях. Опыт работы на MBC1000M показали очень хорошую масштабируемость и высокую скорость вычисления данного пакета Проект СКИФ финансировался за счет бюджетов России и Белоруссии в рамках союзной программы на паритетных началах.

В настоящее время российско-белорусская программа СКИФ, объемом 10 млн уже завершена, и в ходе ее реализации были созданы суперкомпьютеры СКИФ К-500 и СКИФ К-1000. Cтоимость СКИФ К-1000 составила 1,7 млн что на порядок ниже стоимости иностранного аналога 4 млн На сегодняшний день, основным пользователем данной разработки является белорусская сторона. СКИФ К-1000, установлен в Объединенном институте проблем информатики

НАН Белоруссии, и уже сейчас используется не только учеными, но и крупнейшими предприятиями-экспортерами МАЗом, БелАЗом, Белорусским тракторным заводом, Заводом карданных валов. Столь успешное внедрение суперкомпьютерных технологий в реальный сектор во многом объясняется тем, что доступ белорусских предприятий к СКИФу координируется государством и оплачивается из бюджета, поскольку сами предприятия находятся в государсвенной собственности.

В России же СКИФ и МВС пока воспринимаются лишь как академические проекты. Причина этого в том, что крупные российские машиностроительные корпорации, такие как НПО Сатурн , предпочитают зарубежные суперЭВМ, поскольку отработанные прикладные решения от мировых лидеров, таких как IBM и HP уже снабжены готовым целевым ПО и средствами разработки, имеют лучший сервис. Сделать

МВС и СКИФ востребованными для российской промышленности поможет создание общего вычислительного центра ориентированного на промышленный сектор, с распределенным доступом к машинному времени. Создание Центра резко удешевит затраты на обслуживание суперкомпьютера, а также ускорит процесс создания и систематизации ПО написание драйверов, библиотек, стандартных приложений. Продвижению отечественных суперкомпьютерных технологий в промышленной сектор

России и за ее пределы будет способствовать рост отечественных компаний, способных конкурировать в данной сфере с транснациональными корпорациями. Такой компанией уже является Т-Платформы , которая выступала в роли главного исполнителя СКИФ. Наряду с государственными и академическими структурами, клиентами компании являются Комстар Объединенные Телесистемы , Rambler, рекрутинговая компания

HeadHunter.ru, Саровские Лаборатории . Т-Платформы были призаны лучшей компанией VI Венчурной Ярмарки в октябре 2005 года в Санкт-Петербурге. ТОР 50 Совместный проект Межведомственного Суперкомпьютерного Центр Российской Академии Наук и Научно-исследовательского вычислительного центра Московского Государственного Университета им. М.В.Ломоносова по формированию списка 50 наиболее мощных

компьютеров СНГ стартовал в мае 2004 года. В рейтинг Тор50 входят 50 наиболее мощных вычислительных систем, установленных на территориях стран СНГ. Системы ранжируются по показателям реальной производительности, полученным на тестах Linpack в соответствии с мировым стандартом. Рейтинг Тор50 обновляется 2 раза в год и позволяет оперативно отслеживать тенденции развития суперкомпьютерной

отрасли в СНГ. 22 сентября 2005г. в Москве НИВЦ МГУ и МСЦ РАН объявляют о выпуске третьей редакции рейтинга самых мощных компьютеров СНГ Тор50. Объявление новой редакции рейтинга состоялось на Всероссийской научной конференции Научный сервис в сети Интернет технологии распределенных вычислений. Генеральный спонсор проекта - российский разработчик

комплексных решений для высокопроизводительных вычислений компания Т-Платформы. За полгода с момента публикации предыдущей редакции рейтинг обновился наполовину в списке появились 24 новые системы 10 из них разместились в первой и второй десятке списка, причем все новые системы были построены в текущем году. Доля суперкомпьютеров коммерческого использования возросла с 34 до 44. Суммарная реальная производительность первых пяти систем новой редакции списка превышает суммарную

производительность всех 50 систем первой редакции, объявленной в декабре 2004 года. Реальная суммарная производительность всех систем третьей редакции списка Тор50 достигает свыше 18 триллионов операций в секунду. Лидером списка по-прежнему остается кластер МВС-15000ВМ, установленный в Межведомственном Суперкомпьютерном Центре РАН. В текущем рейтинге

Top500 самых мощных компьютеров мира эта машина заняла 56 место, что является рекордом для вычислительных систем, установленных на территории СНГ. Этот суперкомпьютер, построенный на базе 924 процессоров PowerPC 970 с тактовой частотой 2,2 ГГц. Реальная производительность этой самой мощной на сегодня в СНГ системы за полгода выросла в 1,75 раза и составила более 5,3 триллионов операций в секунду. Таким образом, темпы роста производительности мощнейших суперкомпьютеров

СНГ сравнимы с мировыми согласно суперкомпьютерному рейтингу Тор500 www.top500.org, показатели реальной производительности самого мощного компьютера в мире за полгода возросли в 1,9 раза. На втором месте по-прежнему лидер первой редакции списка Top50, суперкомпьютер СКИФ К-1000 с реальной производительностью в 2 триллиона операций в секунду. Этот суперкомпьютер был создан год назад в рамках государственной

Программы СКИФ и вошел в первую сотню мирового рейтинга Тор500. На третьей позиции - новый кластер МСЦ РАН с реальной производительностью в 1,29 триллиона операций в секунду. Четвертое место рейтинга Тор50 занял новый суперкомпьютер с производительностью 768 миллиардов операций в секунду, установленный в НПО Сатурн. Эта система предназначена для расчетов авиационных двигателей и газотурбинных установок и в настоящее время является самым мощным компьютером, расположенным на российском

промышленном предприятии. Доля суперкомпьютеров, установленных в финансовых структурах и банках, за прошедшие полгода выросла с 18 до 30, что существенно выше аналогичного показателя в мировом списке Тор500. Однако доля суперкомпьютеров промышленного использования осталась на прежнем уровне, в то время как доля таких компьютеров в мире постоянно растет см. Приложение. До 5 сократилось число мощных суперкомпьютеров, установленных в вузах, что свидетельствует

о несоответствии между растущей потребностью в квалифицированных специалистах в области высокопроизводительных вычислений и уровнем оснащенности вузов современной техникой. Изменился и лидер рейтинга среди производителей в текущей редакции наибольшая доля рынка по количеству поставленных систем принадлежит компании HP 22. 20 рынка занимают решения компании IBM, и также 20 - системы, поставленные и созданные с определяющим участием российской компании

Т-Платформы. Мини суперкомпьютеры При упоминании в разговоре слова суперкомпьютер в голове сразу возникает представление о чем то большом.Но на самом деле это не так. Компания Orion Multisystems начала продажи новых рабочих станций DS-96, предназначенных для проведения сложных научных расчетов и моделирования. Представленные вычислительные центры по размерам незначительно превосходят традиционные десктопы габариты

DS-96 составляют 68 х 63 х 43 см, при этом электронная начинка устройств весьма впечатляет. Внутри корпуса разработчики разместили 96 процессоров Transmeta с тактовой частотой 1,2 ГГц, обеспечивающих пиковую производительность в 230 гигафлопс миллиардов операций с плавающей запятой в секунду. Среднее быстродействие достигает 110 гигафлопс. Компактный кластер может оснащаться 192 Гб оперативной памяти, а емкость дисковой подсистемы составляет

до 9,6 Тб. Предусмотрены привод для оптических носителей, сетевой контроллер Gigabit Ethernet, несколько портов USB и пр. Роль программной платформы кластеров линейки DS-96 играет операционная система Linux Fedora Core 2. Заключение Еще 10 15 лет назад суперкомпьютеры были чем-то вроде элитарного штучного инструмента, доступного в основном ученым из засекреченных ядерных центров и криптоаналитикам спецслужб.

Однако развитие аппаратных и программных средств сверхвысокой производительности позволило освоить промышленный выпуск этих машин, а число их пользователей в настоящее время достигает десятков тысяч. Фактически, в наши дни весь мир переживает подлинный бум суперкомпьютерных проектов, результатами которых активно пользуются не только такие традиционные потребители высоких технологий, как аэрокосмическая, автомобильная, судостроительная и радиоэлектронная отрасли промышленности, но и важнейшие области современных

научных знаний.