Самую эффективную по производительности вычислительную технику называют «суперкомпьютерами». Их мощность и технические параметры в разы превосходят обычные системники с процессорами. Показатель, который оценивает количество операций над числами в таких машинах, называется FLOPS. В статье мы рассмотрели 5 моделей с самым высоким параметром.
Frontier
Согласно 61-му июньскому выпуску авторитетного рейтинга вычислительных машин TOP500, только одна система в мире в 2023 году имеет HPL в 1,194 экзафлопс. Начнем именно с нее. Frontier — самый мощный компьютер в мире. Он разработан компанией Cray на основе процессоров и графических ускорителей AMD. Систему используют для решения сложных научных задач физики, материаловедения, климатологии и других областях науки и промышленности. Frontier располагается в Oak Ridge National Laboratory в Теннесси (США).
Характеристики:
- архитектура HPE Cray EX235a;
- пиковая производительность 1,6 экзафлопс;
- 9408 процессоров AMD EPYC 64C с тактовой частотой 2 ГГц;
- 8 699 904 ядер;
- для передачи данных используется Slingshot-11;
- емкость хранилища 700 ПБ.
Но, несмотря на мощность и качество комплектующих, Frontier постоянно ломается и сбоит. Что именно вызывает сложности в работе, непонятно, поиски первопричин не останавливаются ни на день. Возможно, внутренняя компоновка слишком сложная, что и вызывает такие проблемы. 60 млн деталей — довольно серьезная конструкция. Компания AMD никак не комментирует эту ситуацию, ведь на базе их составляющих построено большинство суперкомпьютеров, которые работают вполне стабильно.
Fugaku
Суперкомпьютер, разработанный Fujitsu для RIKEN Center for Computational Science в Японии, в городе Кобе. Его используют для проведения исследований в науке, медицине, климатологии и других сферах. От него ожидают прорыв в области симуляций мозга, новых материалов, научного моделирования, предиктивной медицины, искусственного интеллекта.
Характеристики:
- архитектура — 158 тысяч процессоров ARM A64FX;
- каждый процессор на 48 ядер с тактовой частотой 2,2 ГГц;
- 432 стойки, которые соединены более чем 150 километрами кабелей;
- базовая технология твердотельных накопителей, которая обеспечивает высокую скорость чтения и записи данных, а также энергоэффективность;
- пиковая производительность — 1,3 экзафлопса.
Важную работу этот суперкомпьютер выполнил в сотрудничестве с Международным исследовательским центром катастроф при разработке ИИ для прогноза наводнений и цунами. Система сгенерировала 20 тысяч возможных сценариев этих происшествий.
LUMI на EuroHPC/CSC
Это совместный проект крупнейшей финской компании CSC — Центра научных вычислений и Штаб-квартиры консорциума European High Performance Computing (EuroHPC), который находится под руководством Европейской комиссии. Над проектом работают несколько стран: Финляндия, Болгария, Чехия и Швейцария. Суперкомпьютер представляет собой одну из самых крупных инвестиций Европейской комиссии в сферу научно-технического развития.
Вот его характеристики:
- пиковая производительность — 428,7 Пфлопс/с;
- архитектура — AMD EPYC 64C 3-го поколения 2 ГГц;
- операционная система ОС HPE Cray;
- количество ядер — 2 220 288;
- интерконтект SLINGSHOT-11.
Одна из работ, которую выполняет этот суперкомпьютер, — это концепция цифровых двойников. Система проверяет множество гипотез, связанных с цифровыми моделями Земли и ее атмосферы. Таким образом можно выявить влияние человеческой деятельности на природные явления.
Leonardo
Суперкомпьютер создан на базе старейшего центра научных исследований Cineca. Это итальянский национальный институт вычислительных ресурсов, который занимается развитием высокопроизводительных возможностей и услуг в Италии. Leonardo помогает в научных работах в области разработки информационных систем для здравоохранения и управления государственными структурами. Финансирование этого проекта также осуществляется ЕС и итальянскими университетами.
Характеристики:
- вычислительная мощность — 255 Пфлопс;
- 1 464 616 ядер;
- архитектура — Atos BullSequana XH2000 с частотой в 2,6 ГГц, Nvidia A100, а также модули данных Intel Sapphire Rapids;
- общая емкость систем хранения — 110 петабайт;
- 6000 ускорителей.
Вся система была установлена настолько быстро, что сроки и работоспособность машины поражают. Еще один интересный момент: энергопотребление составляет всего 6 МВт, в отличие от остальных подобных машин.
Summit
Суперкомпьютер разработан IBM для стратегических национальных потребностей США. Как и Frontier, он также находится в штате Теннесси. Суперкомпьютер Summit построен на гибридной архитектуре, которая сочетает центральные процессоры Power9 с графическими NVIDIA Tesla V100 для максимальной производительности при выполнении вычислительных задач.
Характеристики:
- 2 414 592 ядер;
- вычислительная мощность — 200 петафлопс;
- архитектура — процессоры IBM Power9, графический процессор NVIDIA Tesla V100;
- высокопроизводительная файловая система IBM Spectrum Scale с общим объемом хранилища около 250 петабайт;
- общий объем оперативной памяти в суперкомпьютере Summit — 10 петабайт.
Summit используется для различных научных задач, включая моделирование климата, биологические и медицинские работы, материаловедение и другие.
Таким образом, суперкомпьютеры разработаны с высокой производительностью и предназначены для решения сложных для человечества проблем. Они выполняют важные научно-исследовательские задачи в максимально короткие сроки. Кстати, стоит отметить, что списки самых мощных компьютеров могут меняться со временем, так как технологии быстро развиваются, появляются новые машины с более высокой производительностью.