Het nieuws van gisteren dat de Tianhe-2-supercomputer van China nu de snelste ter wereld is, is niet zo schokkend. Een eerdere versie stond immers in 2010 bovenaan de lijst van supercomputers.
Wat een beetje meer verrassend is, is de architectuur achter de Tianhe-2 (ook bekend als Milky Way-2). Het is gebaseerd op de nieuwe Xeon Phi-architectuur van Intel, die een groot aantal x86-kernen combineert in een enkele chip; de supercomputer combineert die chips vervolgens in een enkele architectuur. Dit systeem zou naar verwachting nog een paar jaar niet worden gebruikt, dus ik was verrast om een Xeon Phi-systeem bovenaan de lijst te zien staan. Wat ik hier het meest fascinerend vind, is de concurrentie met systemen die voornamelijk zijn gebaseerd op GPU-computing. Inderdaad, een systeem op basis van Nvidia's CUDA GPU-kernen, dat de vorige keer bovenaan de lijst stond, staat nu op de tweede plaats.
De Top500-lijst van 's werelds snelste computers verschijnt meestal twee keer per jaar: eenmaal in combinatie met de International Supercomputing Conference (ISC) die nu in Duitsland gebeurt en opnieuw op de Supercomputing Conference (SC 13) in het najaar.
De Tianhe-2, die is gevestigd aan de National University of Defense Technology in Changsha, China, toont aanhoudende prestaties van meer dan 33, 8 petaflops (meer dan 17.500 biljoen floating point-operaties per seconde) en piekprestaties van 54, 9 petaflops op de LINPACK-benchmark. Dit maakt het ongeveer twee keer zo snel als de vorige leider, het Titan-systeem gebaseerd op het Oak Ridge National Laboratory (ORNL) van het Amerikaanse ministerie van Energie. Tianhe-2 heeft 16.000 knooppunten, elk met twee Intel Xeon E5-2692 (12-coreprocessors, met behulp van de Ivy Bridge) -processors en drie Xeon Phi-processors voor een gecombineerd totaal van 3.120.000 rekenkernen. De Xeon-cores zijn gebaseerd op een komende 12-core versie van de Xeon # 5-2600-familie, gebaseerd op de 22nm Ivy Bridge-architectuur. Het totale systeem trekt 17, 8 MW, het meeste van elk topsysteem op de top 500-lijst, maar omdat de prestaties zo hoog zijn, wordt het nog steeds als relatief energie-efficiënt beschouwd. De juni-lijst van de meest efficiënte supercomputers, de Green500, is binnenkort beschikbaar.
Het Titan-systeem van ORNL, dat bovenaan de vorige lijst stond, staat nu op de tweede plaats. Dit is gebaseerd op een Cray XK7-systeem met 18.688 knooppunten, elk met een 16-core AMD Opteron 6274 en een Nvidia Tesla K20x grafische verwerkingseenheid (GPU) -versneller. Dit systeem toont duurzame prestaties van 17, 5 petaflops (meer dan 17.500 triljoen drijvende-kommabewerkingen per seconde) en piekprestaties van meer dan 27 petaflops op de LINPACK-benchmark. Het Sequoia-systeem in het Lawrence Livermore National Laboratory, gebaseerd op het BlueGene / Q-systeem van IBM en de Power CPU's, werd een jaar geleden tweede op de Top500-lijst, maar is naar de derde plaats gezakt. Het vierde plaatsensysteem blijft de "K-computer" bij het Japanse RIKEN Advanced Institute for Computational Science op basis van Fujitsu SPARC64-processors.
De top vier systemen tonen vier zeer verschillende architecturen. Traditionele grote ijzeren systemen, zoals die gebaseerd zijn op IBM's BlueGene (Power) en Fujitsu's SPARC-architecturen, zijn nog steeds zeer actief, maar de meeste aandacht gaat uit naar de nieuwe Xeon Phi-architectuur van Intel en de CUDA-architectuur van Nvidia. Ondertussen blijven er verhalen bestaan dat China werkt aan het creëren van een eigen processor voor supercomputing.
Nvidia heeft gisteren aangekondigd dat onderzoekers van Stanford University GPU's gebruiken om 's werelds grootste kunstmatige neurale netwerk te creëren, ontworpen om te modelleren hoe het menselijk brein leert. Het onthulde ook dat de CUDA-toolkit nu ARM-gebaseerde platforms zal ondersteunen.
Als onderdeel van de supercomputing-conferentie introduceerde Intel ook nieuwe versies van zijn Xeon Phi-coprocessorfamilie, waaronder de 7100 met 61 cores geklokt op 1, 23 GHz, ondersteuning voor 16 GB geheugencapaciteit en meer dan 1, 2T Flops dubbele precisieprestaties; de Xeon Phi 3100-familie met 57 cores geklokt op 1, 1 GHz en 1TFlops met dubbele precisieprestaties; en een nieuwe 5100D, zo ontworpen dat stopcontacten op een minikaart kunnen worden bevestigd voor gebruik in bladvormfactoren. Intel zegt dat de volgende generatie, bekend als "Knights Landing" en gebaseerd op de aanstaande 14nm-procestechnologie, niet alleen zal werken als een coprocessor, maar ook als een primaire processor, waardoor de complexiteit van het verplaatsen van gegevens naar verschillende geheugenpools wordt verwijderd. Hiermee wordt het geheugen op de verpakking geïntegreerd om de prestaties te versnellen.
Intel noemt de combinatie van traditionele Xeon- en Xeon Phi-processors 'neo-heterogene architectuur'. De hardware-architectuur heeft meerdere klassen van rekenmogelijkheden waartoe een gemeenschappelijk programmeermodel toegang heeft. Het bedrijf benadrukt dat, aangezien het allemaal x86 is, ontwikkeling en optimalisatie kan worden gestroomlijnd op manieren die moeilijker zouden zijn bij het gebruik van een combinatie van CPU's en GPU-versnellers. Nvidia en de andere bedrijven die GPU berekenen, zijn het niet eens met die beoordeling.
Intel sprak ook over het gebruik van high-performance computing, niet alleen voor traditioneel gebruik, zoals overheids- en militair onderzoek en hoogwaardige commerciële toepassingen zoals olie- en gassimulatie, maar ook voor toepassingen zoals big data. Het doel is om supercomputers meer mainstream te maken.
Bekijk hier de volledige Top500-supercomputerslijst.
