Старт петагонки

Не так давно суперкомпьютеры преодолели планку производительности в один терафлопс (то есть триллион (!) операций с плавающей запятой в секунду – floating-point operations per second). Уже не за горами производительность уровня петафлопс (квадриллион флопс, или 10¹⁵ операций с плавающей запятой в секунду): первые пета-суперкомпьютеры, по прогнозам экспертов, появятся уже в 2008–2009 годах.

Как показывают исследования, в среднем вычислительная мощь настольных персональных компьютеров отстает от уровня производительности суперкомпьютеров на 13 лет. Иными словами, по уровню производительности сегодняшние профессиональные ПК практически полностью соответствуют суперкомпьютерам 13-летней давности. Поэтому положение дел в сегменте суперкомпьютеров определяет ситуацию на компьютерном потребительском рынке в следующем десятилетии.

Список 500 самых мощных суперкомпьютеров мира два раза в год составляют и публикуют эксперты по суперкомпьютерам Джек Донгарра из Университета Теннесси, Эрих Штромайер и Хорст Саймон из Национального вычислительного центра энергетических исследований (NERSC)/Национальной лаборатории им. Лоуренса в Беркли и Ханс Мойер из Мангеймского университета (Германия). С полным списком можно ознакомиться на сайте www.top500.org. В его очередную редакцию в июне 2007 года попали четыре российских суперкомпьютера (напомним, что в ноябре 2006 года был только один!). Самый мощный из них – «СКИФ Cyberia» производительностью 12 терафлопс – занимает 105-е место и находится в Томском государственном университете.

Традиционно сильны суперкомпьютерные позиции в российских научных учреждениях, но все активнее они проникают и на производство. Например, суперкомпьютер мощностью в 0,9 терафлопс установлен в Рыбинском НПО «Сатурн». В российском списке самых мощных суперкомпьютеров топ-50 эта машина занимает 11-е место. Самый мощный из трех суперкомпьютеров для Росгидромета войдет в топ-200 мировых вычислительных систем: метеорологи ожидают, что эффект от применения суперкомпьютеров составит до 1 млрд. долл.

Стоит отметить, что 289 из 500 самых мощных на сегодняшний день суперкомпьютеров построены на базе процессоров Intel (самый заметный рост среди всех производителей процессоров по сравнению с предыдущим списком в ноябре 2006 года, где Intel занимала 263 позиции; количество систем на базе процессоров фирмы AMD уменьшилось со 113 до 105). Количество систем, построенных на базе процессора Woodcrest (Intel╝Xeon╝Processor 51xx), выросло за полгода с 31 до 205. В нынешнем списке всего 19 систем построено на базе процессора Intel╝Xeon╝Processor 53xx (Clovertown). Можно с уверенностью сказать, что в следующем списке топ-500 к ноябрю 2007 года это число резко возрастет.

Американский профессор и писатель Стив Чен попытался оценить, какая производительность необходима для решения различных задач будущего. По его мнению, для задач аэродинамики хватит производительности в несколько петафлопс, для задач молекулярной динамики требуется уже 20 петафлопс, а для вычислительной космологии – фантастическая производительность на уровне 10 эксафлопс (десять тысяч петафлопс, 10х10¹⁸ флопс). Для задач вычислительной химии потребуются еще более мощные процессоры. По мнению Стива Павловского, старшего заслуженного исследователя Intel Digital Enterprise Group, компьютеров с производительностью в секстиллион операций в секунду (10¹⁸ флопс) можно ожидать уже к 2029 году.