Kína térfogata és az Egyesült Államok minőségük szerint továbbra is küzdenek a legerősebb számítógépek építéséért, amely versenyen a spanyol részvétel anekdotikus

A világ legerősebb szuperszámítógépét Fugaku-nak hívják, a japán Számítástudományi Központban található, és több mint hétmillió maggal rendelkezik. Éppen ezt határozta meg a hétfőn nyilvánosságra hozott új Top500 rangsor, amely az 1980-as évek vége óta fejleszti e rendszerek világranglistáját. Negyed évszázaddal ezelőtt a világ legerősebb szuperszámítógépe szintén Japánban volt, numerikus szélcsatornának (NWT) hívták - és költői neve nem is lehetne szó szerintibb: aerodinamikai tesztszimulátor volt, amelyet a Fujitsu fejlesztett ki a a Japán Nemzeti Repüléstechnikai Laboratórium. 1993 és 1996 között a Top500 csúcsán volt. "Az NWT volt az első olyan számítógép, amely párhuzamos vektor architektúrát használt, elérve a 100 GFLOPS-t, mindössze 140 maggal. Bár technológiai szinten kevés hasonlóság van az NWT és a Fugaku között, a a jelenlegi gép egyértelműen a Fujitsu tapasztalatának gyümölcse a szuperszámításban, alacsony fogyasztással kombinálva "- indokolja Carlos Cordero, a Fujitsu spanyol technológiai igazgatója.

legerősebbjeinek

"Azok, akik nem számolnak, nem versenyeznek" - mondja Mateo Valero, a híres MareNostrum központjának, a barcelonai szuperszámítógépes központnak (BSC) az igazgatója, amely 2004 óta a rangsorban van pozícióban, és 300-szorosa megsokszorozta erejét. tökéletesen ábrázolják azt az evolúciót, amelyen a szuperszámítógép-szektor az elmúlt 25 évben átment: a gyártók, az országok és a kutatóközpontok állandó és folyamatosan változó versenyében. "A szuperszámítás, valamint a kvantumszámítás által inspirált technológia lesz a következő két technológiai ló az elkövetkező években. A Fujitsu mindkét technológiában fontos vezető szerepet tölt be, és tekintettel arra, hogy fontos szerepet töltenek be számos fontos kihívás megoldásában amellyel az emberiség a következő évtizedben szembesül, a munka és a befektetés két vonala abszolút prioritás ”- teszi hozzá Cordero.

A számítástechnika és a verseny nem szeszély, és most kevésbé. A koronavírus-válság miatt ezek a rendszerek értékes erőforrássá váltak a betegségkutatásban. Valero maga is megerősíti, hogy a MareNostrum már hozzájárul a számítási erejéhez egy olyan projekthez, amelyben más európai országok is együttműködnek. A tó másik oldalán pedig Donald Trump hónapokkal ezelőtt jelentette be, hogy a Fehér Ház egyesíti erőit az IBM-lel, az Amazon-nal, a Microsoft-nal és a Google-lal, hogy a maximális számítási teljesítményt összpontosítsa a kezelések és oltások keresésében: 16 rendszer, amelyek együttesen elérik a 330 petaFLOPS értéket.

A Top 500 megoszlása ​​országok és gyártók szerint

A FLOPS másodpercenkénti lebegőpontos műveletek jelentik ennek a berendezésnek a nagyon magas teljesítményét és minden olyan számítógép egyik legértékesebb eszközét, amely globális szinten versenyezni akar. Annak ellenére, hogy konkrétabb rangsorok jelentek meg, például a Green500, amely figyelembe veszi az energiaköltségeket, a jeles Top500-ba való belépés sebesség kérdése. "A számítógépeket egy olyan program végrehajtása után osztályozzák, amely lineáris egyenletrendszer megoldásából áll" - mondja Valerónak. Elsőként a világon lesz a leggyorsabb. Akik őt követik, elfoglalják a lista következő pozícióit, amíg el nem érik a félezer csapatot.

A numerikus szélcsatorna 1995-ben elérte a 0,17 teraFLOPS maximális sebességet. A Fugaku legjobb pontszáma meghaladja a 415 000 TFlopot, és megduplázza annak a csapatnak a rangsorát, amely a rangsor második helyét foglalja el, az American Summitet, amely minden évben novemberben és júniusban jelent meg a besorolás utolsó négy kiadása során. "A Fugaku architektúrája az A64FX processzoron alapul. Ez a processzor, amelyet a Fujitsu tervezett az ARM v8-A architektúráját követve, ma az a processzor, amelynek teljesítménye a legjobb teljesítmény egy watt energiára vetítve, és integrálja a vektoros feldolgozási utasításokat és az utasításokat, amelyek jelentősen felgyorsítják mesterséges intelligencia képzés "- magyarázza Cordero.

Ha az Egyesült Államok számítógépet állított volna az élére, az senkit nem lepett meg: az elmúlt 25 évben megjelent Top500 51 kétévenkénti száma közül 28-hoz így tett. Kína 11-szer, Japán pedig 12-szer jutott el. A másik újdonság, hogy a történelmi vezető már nem rendelkezik abszolút dominanciával a nagy teljesítményű számítástechnikai háborúban. Először 2016 júniusában vesztette el Kína, és 2017 júniusa óta nem hozta vissza. Olyannyira, hogy az új adatok szerint az ázsiai óriás a besorolt ​​csapatok 45,2% -át koncentrálja, szemben az amerikaiak 22,8% -ával és a japánok távoli 5,8% -a. "Sok gép vásárlásába fektettek be, hogy kutatók és vállalatok szolgálatába állítsák őket, ezzel párhuzamosan pedig olyan gépeket fejlesztenek ki, amelyek versenyre kelnek az Egyesült Államokkal és Japánnal" - magyarázza Valero. A többi ország megosztja a fennmaradó 26,2% -ot, koncentrációja sokkal alacsonyabb, mint a két nagyhatalomé.

A szuperszámítógépek számának alakulása a Top500-ban

A történelem egyelőre még egyetért az Egyesült Államokkal: a Top500-ban 1995 óta rést alkotó 25 500 szuperszámítógép majdnem fele a területén volt, míg Kína eddig csak azzal büszkélkedhet, hogy 2800 csapatból keveset dobott be a 1995 novemberétől 2020 júniusáig novemberben és júniusban közzétett rangsorok; és ez a második ország, ahol a legtöbb dobogós hely van, amelyet Japán teljesített 2086 csapattal. "Az Egyesült Államok sok éven át nagyon egyértelmű volt ebben. A nemzet biztonsága, a vállalatok versenyképessége érdekében tudja, hogy vannak ezek a srácok, és még inkább a mostaniakkal" - mondja a BSC igazgatója.

De az amerikai fölény adatai a számítástechnika versenyében még nem értek véget. Kína is elsápad a FLOPS-ban. A legfrissebb adatok szerint az Egyesült Államok továbbra is a számítási teljesítmény 25,7% -át adja, szemben a kínai 25,4% -kal és Japánban a nem elhanyagolható 23,7% -kal. "Vagyis egyesével az amerikai gépek erősebbek, mint a kínaiak" - folytatja Valero. "És ez nem azt jelenti, hogy azért van, mert kínai technológiáról van szó, mert sok gépük még mindig amerikai technológiát használ".

És Spanyolország? Az egyetlen, a Marenostrumnak megfelelő rangsorban elért pozíciója az elmúlt 25 évben elért többi 149-tel teljesül. "Az összeg kicsi, és ez valóban azt tükrözi, hogy Spanyolország valóban szán a szuperszámításra, de más országok szintjén nem. És természetesen a központ igazgatója azt mondja, hogy nagyon örülünk azoknak a forrásoknak, amelyeket a közigazgatás ad nekünk "- pontosítja Valero. A BSC mellett más intézmények vagy vállalatok is megjelennek a Top500 történetében, például az Energetikai, Környezetvédelmi és Technológiai Kutatási Központ (CIEMAT), az Állami Meteorológiai Ügynökség (AEMET), a Vodafone, a Telefónica, az El Corte Inglés vagy a Carrefour . "A szuperszámítógép nagyon hasznos és szükséges eszköz az országban zajló élvonalbeli kutatások nagy részéhez. Például a személyre szabott orvoslás, az éghajlatváltozás, a nanotechnológia. Tehát minél több eszköze van, annál több csoport jön létre a eszköz és több kutatás történik, és minél többet tud segíteni a társadalomnak "- mondja a BSC igazgatója.

Berendezések és gyártók a főbb országokból (és Spanyolországból)

A kínai óriások ébredésében a Lenovo áll az élen, és az elmúlt 15 év látványos felszállása nem véletlen: a vállalat IBM szuperszámítógép-részlegének megvásárlásának terméke. "Számunkra a szuperszámítás jelenti a technológiai fejlődés élmezőnyét. Ez lehetővé teszi számunkra az új technológiák kifejlesztését, amelyek később átkerülnek az általános célú számítástechnikára" - magyarázza Miguel Terol, a nagy teljesítményű számítási megoldások építésze a Lenovo EMEA-nál. Az új rangsorban a Top500 csapatok közül 180 a Lenovo gyárból érkezett, beleértve a MareNostrum gépet is.

A kínai vállalat, amely 2005-ben már megvásárolta a személyi számítógép-részleget az IBM-től, szó szerint ennek tanúja, amely az előző évtizedek során vezette a rangsort. A gyűrű másik oldalán a Hewlett Packard Enterprise (HPE), amely szintén a Top500 klasszikus vezetője, a Cray tavalyi vásárlásának befejezése után készül visszatérni. Valero egyelőre nem aggódik amiatt, hogy ennyi számítási teljesítmény koncentrálódik ilyen kevés márkában: "A verseny mindig jó, de az aggaszt, hogy Európában nincs. Az egész gazdasági háború az 5G és a mesterséges intelligencia érdekében folyik. És Európában árvák vagyunk "- érvel. "Jó önmagukban használni őket. Mivel a tudomány és a technika fejlődik. És ami nagyon jó, az az is, hogy előállítsuk őket, mert ez önállóságot biztosít Önnek. Nem csak a szuperszámítógép, hanem a mesterséges intelligencia, az éles számítástechnika, autók autonóm, szerverek. Európának fogadnia kell a chip tervezéséről ".

Ezenkívül a BSC igazgatója számára eljött az ideje, hogy figyeljen más osztályozásokra, amelyek jobban figyelembe veszik a csapatok fenntarthatóságát. "Mennyire vagy gyors, de mennyibe kerül az energiád?" - összegzi. - Nézze meg az ötödik gépet, az egyik kínai gépet. A Guangzhou Nemzeti Szuperszámítógépes Központban található Tianhe-2A-ra utal. A Top500-ban szereplő számítógépek energiahatékonyságát mérő Green500-ban a világ ötödik legerősebb szuperszámítógépe a 87. helyre esik. "Számunkra a teljesítmény és a fenntarthatóság nem két független változó. Nincs senki a másik nélkül. Tehát, A nagyobb teljesítmény elérése óhatatlanul nagyobb energiahatékonyság elérésével jár, mivel az energiaforrások rendelkezésre állása korlátozott "- hangsúlyozza a Terol. Fugaku esetében, amelyet Cordero "rendkívül fenntartható szuperszámítógépes rendszernek" nevez, a Top500 első helye a Green500-at tiszteletre méltó kilencedik helyre teszi.

Hűtsük le forró vízzel

A Lenovo számítógépének energiafogyasztásának korlátozására tett nagy fogadását Neptunusznak hívják. Ez az ellentétes megközelítés a melegvíz-hűtőrendszeren alapszik. "A hagyományos hűtőrendszerekben alacsony hőmérsékletre kell hűtenünk a vizet, hogy megfelelően lehűthessük a berendezéseket. Legfeljebb 50 fokos vízbe tehetjük a vizet, így a hűtés költsége sokkal alacsonyabb" - mondja Terol. Ezt kiegészíti az energiafogyasztás valós idejű nyomon követésére és szabályozására szolgáló rendszer is.