Intel pracuje nad nowymi superkomputerami
Podczas międzynarodowej konferencji International Supercomputing Conference, Intel przedstawił swoje plany osiągnięcia wydajności rzędu eksaFLOP/s pod koniec tej dekady. EksaFLOP/s to trylion operacji na sekundę, czyli setki razy więcej niż osiągają dzisiaj najszybsze komputery.
21.06.2011 | aktual.: 21.06.2011 16:52
Zdaniem Intela, osiągnięcie wydajności na poziomie "exascale" będzie wymagać połączenia wysiłków przemysłu i rządów. Niezbędne będzie również nowe podejście do problemów współczesnego świata, związanych m.in. z dynamicznym wzrostem ilości danych udostępnianych w internecie, zmianami klimatycznymi czy rosnącymi kosztami surowców takich jak gaz i ropa naftowa. Ich rozwiązanie wymaga zastosowania superkomputerów o coraz wyższej wydajności.
Choć procesory Xeon sprawdzają się w najszybszych komputerach świata z listy TOP500. Intel już dziś przygotowuje branżę na wprowadzenie architektury Many Integrated Core, obsługującej obciążenia robocze klasy petascale, a w przyszłości exascale.
Intel podąża zgodnie z prawem Moore’a, polegającym na podwajaniu gęstości upakowania tranzystorów na mikroprocesorach mniej więcej co dwa lata, aby zwiększyć ich możliwości i wydajność przy równoczesnym obniżeniu kosztów. Stosowana strategia w połączeniu z wydajnym modelem tworzenia oprogramowania to według Intela główne elementy potrzebne do pokonania progu klasy petascale i wkroczenia w erę komputerów klasy exascale. Niestety, taki wzrost wydajności skutkuje zwiększeniem zapotrzebowania na energię.
Dla przykładu do niedawna najszybszy superkomputer w Chinach, Tianhe-1A, do osiągnięcia wydajności rzędu exascale potrzebowałby ponad 1,6 GW mocy. Taka ilość energii wystarczyłaby do zasilenia 2 milionów domów. Niewątpliwie byłoby to poważne wyzwanie z dziedziny wydajności energetycznej.
W rozwiązaniu tego problemu mają pomóc trzy laboratoria założone przez Intela wspólnie z europejskimi badaczami. W ramach współpracy mają zostać wykorzystane europejskie badania nad komputerami wysokiej wydajności (HPC). Jednym z celów technicznych jest przygotowanie aplikacji symulacyjnych, które pozwoliłyby rozwiązać problem wydajności energetycznej związane z przejściem na komputery klasy exascale.
Zdaniem Intela, przed rynkiem HPC stoją ogromne możliwości rozwoju. Podczas gdy superkomputery lat 80-tych zapewniały wydajność rzędu gigaFlop/s (miliardów operacji zmiennoprzecinkowych na sekundę), najwydajniejsze komputery przekroczyły obecnie tę wartość kilka milionów razy. Zwiększyło to z kolei zapotrzebowanie na procesory wykorzystywane w superkomputerach. Intel oczekuje, że do roku 201. 100 największych superkomputerów na świecie będzie wykorzystywać milion procesorów. Do roku 2015 liczba ta ulegnie podwojeniu, a do końca dekady osiągnie wartość 8 milionów. Szacowana wydajność superkomputera z pierwszego miejsca listy TOP500 w 2015 roku to 100 petaFLOP/s, zaś bariera 1 eksaFLOP/s zostanie pokonana w 2018 roku. Do końca dekady najszybszy system na Ziemi zgodnie z prognozami będzie miał wydajność przekraczającą 4 eksaFLOP/s.
Intel oczekuje, że architektura Intel MIC pomoże wprowadzić branżę w erę wydajności klasy exascale. Planuje, iż pierwszy produkt MIC o nazwie kodowej „Knights Corner”. powstanie w technologii 22 nanometrów przy zastosowaniu tranzystorów 3-D Tri-Gate. W tej chwili platforma udostępniana jest wybranym partnerom, w celu tworzenia oprogramowania o nazwie kodowej „Knights Ferry”.
Intel wraz z kilkoma partnerami, w tym Forschungszentrum Juelich, Leibniz Supercomputing Centre (LRZ), CERN oraz Koreańskim Instytutem Nauki i Technologii Informatycznych (KISTI) przedstawili pierwsze wyniki prac przy wykorzystaniu platformy „Knights Ferry”. Model programistyczny architektury MIC pozwolił szybko przeskalować aplikacje działające na procesorach Xeon do platformy programistycznej "Knights Ferry". Kod został zoptymalizowany pod kątem architektury MIC w ciągu godzin i osiągnięto wydajność przekraczającą 65. GFLOPS.
Ogłoszona podczas Konferencji ISC 37. edycja listy TOP500 pokazuje, że Intel nadal zajmuje znaczącą pozycje na rynku komputerów wysokiej wydajności. pokazuje, że Intel nadal jest znaczącą siłą na rynku komputerów wysokiej wydajności, przy 387 systemach na liście (ponad 77 proc.) wykorzystujących procesory tej firmy. Wśród nowych systemów, które znalazły się w 2011 roku na tej liście, systemy z procesorami Intel stanowiły prawie 90 proc. W procesory firmy Intel wyposażonych jest również pięć systemów z pierwszej dziesiątki listy.
Publikowana co pół roku lista superkomputerów TOP50. stanowi dzieło Hansa Meuera z Uniwersytetu w Mannheim, Ericha Strohmaiera i Horsta Simona z krajowego ośrodka obliczeniowego badań nad energią Departamentu Energii USA oraz Jacka Dongarry z Uniwersytetu Tennessee. Pełny raport dostępny jest pod adresem www.top500.org.
