החדשות מאתמול כי מחשב העל Tianhe-2 של סין הוא עכשיו המהיר ביותר בעולם לא כל כך מזעזע. אחרי הכל, גרסה קודמת הייתה בראש רשימת מחשבי העל כבר בשנת 2010.
מה שמפתיע קצת יותר הוא הארכיטקטורה שמאחורי ה- Tianhe-2 (המכונה גם דרך החלב -2). זה מבוסס על ארכיטקטורת ה- Xeon Phi החדשה של אינטל, שמשלבת מספר גדול של ליבות x86 לשבב יחיד; מחשב-העל משלב אז אותם שבבים לארכיטקטורה יחידה. מערכת זו לא הייתה צפויה לפרוס במשך כמה שנים נוספות, ולכן הופתעתי לראות מערכת מבוססת Xeon Phi בראש הרשימה. מה שאני מרתק כאן הוא התחרות עם מערכות שמבוססות בעיקר על מחשוב GPU. אכן, מערכת שמבוססת על ליבות ה- CUDA GPU של Nvidia, אשר עמדה בראש הרשימה בפעם האחרונה, נמצאת כעת במקום השני.
רשימת Top500 של המחשבים המהירים בעולם בדרך כלל יוצאת פעמיים בשנה: פעם אחת בשיתוף ועידת מחשבי העל הבינלאומית (ISC) שמתרחשת כעת בגרמניה ושוב בועידת Supercomputing (SC 13) בסתיו.
ה- Tianhe-2, שבסיסו באוניברסיטה הלאומית לביטחון בטכנולוגיה בצ'אנגשה בסין, מציג ביצועים ממושכים של יותר מ 33.8 פטפלופים (יותר מ 17, 500 טריליון פעולות בנקודה צפה בשנייה) וביצועים שיא של 54.9 פטפלופים במדד LINPACK. זה עושה את זה במהירות כפליים מהמנהיג הקודם, מערכת הטיטאן שבסיסה במעבדה הלאומית Oak Ridge של משרד האנרגיה האמריקני (ORNL). ל- Tianhe-2 16, 000 צמתים, בכל אחד מהם שני מעבדי אינטל Xeon E5-2692 (12 ליבות, המשתמשים במעבדי Ivy Bridge) ושלושה מעבדי Xeon Phi בסך הכל 3, 120, 000 ליבות מחשוב. ליבות ה- Xeon מבוססות על גרסת 12 ליבות קרובה של משפחת Xeon # 5-2600, המבוססת על ארכיטקטורת גשר הקיסוס 22nm. המערכת הכוללת שואבת 17.8 מגה-ואט, שהיא רוב המערכת העליונה ברשימת 500 המובילים, אך מכיוון שמספר הביצועים כה גבוה, היא עדיין נחשבת לחסכונית יחסית. רשימת יוני מחשבי העל היעילה ביותר, Green500, צפויה לצאת בקרוב.
מערכת הטיטאן של ORNL, שהעלתה את הרשימה הקודמת, נמצאת כעת במקום השני. זה מבוסס על מערכת Cray XK7 עם 18, 688 צמתים, שכל אחד מהם מכיל AMD Opteron 6274 בעל ליבות 16 ליבות ומאיץ GPU (Nvidia Tesla K20x יחידה לעיבוד גרפי). מערכת זו מציגה ביצועים ממושכים של 17.5 פטפלופים (יותר מ 17, 500 טריליון פעולות בנקודה צפה בשנייה) וביצועים שיא של יותר מ 27 פטפלופים במדד LINPACK. מערכת הסקויה במעבדה הלאומית לורנס ליברמור, המבוססת על מערכת BlueGene / Q של יבמ ומעבדי הכוח שלה, הגיעה למקום השני ברשימת Top500 לפני שנה, אך זינקה למקום השלישי. מערכת המקום הרביעי נותרה "מחשב K" במכון RIKEN המתקדם למדעי חישוב ביפן, מבוסס על מעבדי Fujitsu SPARC64.
ארבע המערכות המובילות מציגות ארבע ארכיטקטורות שונות מאוד. מערכות ברזל גדולות ומסורתיות, כמו אלה המבוססות על BlueGene (Power) של יבמ וארכיטקטורי ה- SPARC של פוג'יטסו, עדיין פועלות רבות, אך עיקר תשומת הלב היא על ארכיטקטורת ה- Xeon Phi החדשה של אינטל ואדריכלות ה- CUDA של Nvidia. בינתיים, קיימים סיפורים שסין פועלת לייצר מעבד משלה למחשוב-על.
ביתר פירוט, Nvidia הודיעה אתמול כי חוקרים מאוניברסיטת סטנפורד משתמשים ב- GPUs בכדי ליצור את הרשת העצבית המלאכותית הגדולה בעולם שנועדה לדגמן כיצד לומד המוח האנושי. היא גם חשפה כי ערכת הכלים CUDA שלה תתמוך כעת בפלטפורמות מבוססות ARM.
במסגרת ועידת מחשבי העל, אינטל הציגה גרסאות חדשות למשפחת המעבדים Xeon Phi שלה, כולל 7100 עם 61 ליבות שעונות במהירות 1.23 ג'יגה הרץ, תמיכה בגודל 16 ג'יגה-בתים בזיכרון, ומעל 1.2TFlops של ביצועים דיוק כפול; משפחת Xeon Phi 3100 עם 57 ליבות שעונים במהירות 1.1GHz ו -1 TFlops עם ביצועים דיוק כפול; ו- 5100D חדש, שתוכנן כך ששקעים יכולים לחבר ללוח מיני לשימוש בגורמים בצורת להב. אינטל טוענת כי הדור הבא, המכונה "נחתת אבירים" ומבוסס על טכנולוגיית התהליך המתקרבת של 14 ננומטר, יעבוד לא רק כמעבד, אלא גם כמעבד ראשוני, ובכך יסיר את המורכבות של העברת נתונים לבריכות זיכרון שונות. זה ישלב זיכרון בחבילה כדי להאיץ את הביצועים.
אינטל מכנה את השילוב של מעבדי Xeon ו- Xeon Phi המסורתיים "אדריכלות ניאו-הטרוגנית". בארכיטקטורת החומרה יש מספר מחלקות של יכולות מחשוב שאליהן ניגשים מודל תכנות נפוץ. בחברה מדגישים כי מכיוון שכולה x86 שעשויה לייעל את הפיתוח והאופטימיזציה בדרכים שיהיו קשות יותר כאשר משתמשים בשילוב של מעבדים ומאיצי GPU. Nvidia והחברות האחרות שדוחפות את GPU לחישוב לא יסכימו עם אותה הערכה.
אינטל דיברה גם על שימוש במחשוב בעל ביצועים גבוהים לא רק לשימושים מסורתיים כמו מחקר ממשלתי וצבאי ויישומים מסחריים מתקדמים כמו הדמיית נפט וגז, אלא גם עבור יישומים כמו Big Data. המטרה היא להפוך את מחשבי העל למיינסטרים יותר.
ראה כאן את רשימת מחשבי העל המלאים של Top500.
