Суперкомпьютеры в Японии
В Японии действует ряд суперкомпьютерных центров , которые держат мировые рекорды по скорости: компьютер K был самым быстрым в мире с июня 2011 по июнь 2012 года. [1] [2] [3] и Фугаку лидировал с июня 2020 года по июнь 2022 года.
, производительность компьютера K была впечатляющей По словам профессора Джека Донгарры , который ведет TOP500 список суперкомпьютеров , и он превзошел своих следующих пяти конкурентов вместе взятых. [1] Эксплуатация компьютера K обходилась в 10 миллионов долларов США в год. [1]
Предыдущие рекорды [ править ]
Японии Внедрение суперкомпьютеров в началось в начале 1980-х годов. В 1982 году Осаки в системе компьютерной графики LINKS-1 Университета использовалась архитектура массовой параллельной обработки с 514 микропроцессорами , включая 257 Zilog Z8001 процессоров управления и 257 iAPX 86/20 (сопряжение 8086 с 8087 FPU) с плавающей запятой. процессоры . В основном он использовался для рендеринга реалистичной компьютерной 3D -графики . [4] По состоянию на 1984 год дизайнеры утверждали, что это самый мощный компьютер в мире. [5]
Семейство суперкомпьютеров SX-3 было разработано корпорацией NEC и анонсировано в апреле 1989 года. [6] SX-3/44R стал самым быстрым суперкомпьютером в мире в 1990 году. Суперкомпьютер Fujitsu Numerical Wind Tunnel занял первое место в 1993 году. За исключением победы Sandia National Laboratories в июне 1994 года, японские суперкомпьютеры продолжали возглавлять списки TOP500 вплоть до 1997. [7]
Компьютер K занял первое место спустя семь лет после того, как Япония завоевала этот титул в 2004 году. [1] [2] Суперкомпьютер NEC , Earth Simulator созданный NEC в Японском агентстве по морским наукам и технологиям о Земле (JAMSTEC), был на тот момент самым быстрым в мире. В нем использовалось 5120 процессоров NEC SX-6i , обеспечивающих производительность 28 293 540 MIPS ( миллионов инструкций в секунду). [8] Он также имел пиковую производительность 131 терафлопс (131 триллион операций с плавающей запятой в секунду) при использовании собственных векторной обработки чипов .
В компьютере K использовалось более 60 000 коммерческих скалярных процессоров SPARC64 VIIIfx, размещенных в более чем 600 шкафах. Тот факт, что компьютер K был более чем в 60 раз быстрее, чем Earth Simulator, и что Earth Simulator занял 68-е место в мире через 7 лет после того, как занял первое место, демонстрирует как быстрый рост максимальной производительности в Японии, так и повсеместный рост. суперкомпьютерных технологий во всем мире.
Суперкомпьютерные центры [ править ]
| Максимальная скорость ( Тфлопс ) | Страна | Количество компьютеры в ТОП500 |
|---|---|---|
| 33860 |  Китай | 61 |
| 22998 |  Нидерланды | 31 |
| 17590 |  Соединенные Штаты | 25 |
| 8162 |  Япония | 26 |
| 1050 |  Франция | 25 |
| 826 |  Германия | 30 |
| 350 |  Россия | 12 |
| 275 |  Великобритания | 27 |
В Центре GSIC Токийского технологического института находится суперкомпьютер Tsubame 2.0, пиковая производительность которого составляет 2288 терафлопс и в июне 2011 года он занимал 5-е место в мире. [9] Он был разработан в Токийском технологическом институте в сотрудничестве с NEC и HP и имеет 1400 узлов с использованием процессоров HP Proliant и NVIDIA Tesla. [10]
RIKEN MDGRAPE-3 для молекулярно-динамического моделирования белков — это петамасштабный суперкомпьютер специального назначения в Передовом центре вычислений и коммуникаций RIKEN в Вако, Сайтама , недалеко от Токио. Он использует более 4800 специализированных чипов MDGRAPE-3, а также процессоры Intel Xeon . [11] Однако, поскольку это компьютер специального назначения, он не может попасть в список TOP500 , для которого требуется тестирование Linpack .
Следующей важной системой является Японского агентства по атомной энергии суперкомпьютер PRIMERGY BX900 Fujitsu . Он значительно медленнее: достигает 200 терафлопс и занимает 38-е место в мире в 2011 году. [12] [13]
Исторически система Gravity Pipe (GRAPE) для астрофизики в Токийском университете отличалась не максимальной скоростью в 64 Тфлопс, а стоимостью и энергоэффективностью, получив в 1999 году премию Гордона Белла по цене около 7 долларов за мегафлопс. с использованием элементов обработки специального назначения. [14]
DEGIMA — это высокозатратный и энергоэффективный компьютерный кластер в Центре перспективных вычислений Нагасакского университета . Он используется для иерархического моделирования N-тел и имеет пиковую производительность 111 терафлопс при энергоэффективности 1376 терафлопс/ватт. Общая стоимость оборудования составила около 500 000 долларов США. [15] [16]
Центр вычислительного моделирования Международного исследовательского центра термоядерной энергетики ИТЭР расширенного подхода [17] / Японское агентство по атомной энергии эксплуатирует суперкомпьютер производительностью 1,52 терафлопс (в настоящее время производительность составляет 442 терафлопс) в Роккасё, Аомори . Система, получившая название Helios (по-японски Roku-chan), состоит из 4410 вычислительных модулей Groupe Bull Bullx B510 и используется для проектов моделирования термоядерного синтеза .
Центр информационных технологий Токийского университета в Касива, Тиба , начал эксплуатацию Oakleaf-FX в апреле 2012 года. Этот суперкомпьютер представляет собой Fujitsu PRIMEHPC FX10 (коммерческая версия компьютера K ), оснащенный 4800 вычислительными узлами с пиковой производительностью 1,13 ПФЛОПС. Каждый из вычислительных узлов представляет собой процессор SPARC64 IXfx, подключенный к другим узлам через соединение шестимерной сетки/тора. [18]
В июне 2012 года Отдел численного прогнозирования Департамента прогнозов Японского метеорологического агентства развернул суперкомпьютер Hitachi SR16000/M1 производительностью 847 терафлопс, основанный на IBM Power 775 , в Управлении эксплуатации компьютерных систем и Метеорологическом спутниковом центре в Кийосе. Токио . [19] Система состоит из двух SR16000/M1, каждый из которых представляет собой кластер из 432 логических узлов. Каждый узел состоит из четырех процессоров IBM POWER7 с тактовой частотой 3,83 ГГц и 128 ГБ памяти. Система используется для запуска модели местного прогноза погоды с высоким разрешением (2 км по горизонтали и 60 слоев по вертикали, прогноз до 9 часов).
Грид-вычисления [ править ]
Начиная с 2003 года Япония использовала грид-вычисления в проекте Национальной исследовательской грид-инициативы (NAREGI) для разработки высокопроизводительных масштабируемых грид на сверхвысокоскоростных сетях в качестве будущей вычислительной инфраструктуры для научных и инженерных исследований. [20]
См. также [ править ]
- Компьютер пятого поколения
- История суперкомпьютеров
- Персональный суперкомпьютер
- Суперкомпьютерная архитектура
- Суперкомпьютеры в Китае
- Суперкомпьютеры в Европе
- Суперкомпьютеры в Индии
- Суперкомпьютеры в Пакистане
Ссылки [ править ]
- ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б с д «Японский суперкомпьютер «К» — самый быстрый в мире» . Телеграф. 20 июня 2011 г. Проверено 20 июня 2011 г.
- ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б «Японский компьютер K признан самым мощным» . Нью-Йорк Таймс . 20 июня 2011 г. Проверено 20 июня 2011 г.
- ^ «Суперкомпьютер «К-компьютер» занял первое место в мире» . Фуджицу . Проверено 20 июня 2011 г.
- ^ «Система компьютерной графики LINKS-1-Компьютерный музей» .
- ^ http://www.vasulka.org/archive/Writings/VideogameImpact.pdf#page=29 [ пустой URL PDF ]
- ^ Вычислительные методы в прикладных науках и технике Р. Гловински, А. Лихневски ISBN 0-89871-264-5 стр. 353-360
- ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б «Список ТОП500 – июнь 2011» . ТОП500 . Проверено 22 июня 2011 г.
- ^ «Архивная копия» . Архивировано из оригинала 9 октября 2014 года . Проверено 16 сентября 2014 г.
{{cite web}}: CS1 maint: архивная копия в заголовке ( ссылка ) - ^ HPCWire, май 2011 г. Архивировано 8 мая 2011 г. в Wayback Machine.
- ^ Хуэй Пань «Исследовательские инициативы с серверами HP», Информационный бюллетень Gigabit/ATM, декабрь 2010 г., стр. 11
- ^ Кэри, Бьорн (2006), «Сверхуспешные люди, которых мы любим - быстрее», Popular Science 269 (6)
- ^ ТОП500
- ↑ Рейтинг TOP500. Архивировано 2 декабря 2010 г. на Wayback Machine.
- ^ Дж. Макино, Специализированное оборудование для суперкомпьютеров , Обзор SciDAC, выпуск 12 (весна 2009 г.), IOP. 2009 год
- ^ Green500, июнь 2011 г. Архивировано 3 июля 2011 г. в экологически ответственных суперкомпьютерах Wayback Machine , список Green500.
- ^ Астрофизическое моделирование N-тел на кластере графических процессоров со скоростью 190 терафлопс , Т. Хамада, Т. и др. В: Высокопроизводительные вычисления, сети, хранение и анализ (SC), Международная конференция 2010 г., Новый Орлеан, Луизиана, 13–19 ноября. . 2010, стр. 1 – 9.
- ^ ИТЭР Более широкий подход
- ^ Центр информационных технологий Токийского университета (14 ноября 2011 г.). «PRIMEHPC FX10 от Fujitsu с производительностью 1,13 PFLOPS начнет работу в Токийском университете в апреле 2012 года» (PDF) . Проверено 5 февраля 2012 г.
- ↑ О начале эксплуатации новой суперкомпьютерной системы 24 мая 2012 г.
- ^ С. Мацуокаэт; и др. (март 2005 г.). «Японский исследовательский проект вычислительных сетей: НАРЕГИ». Труды IEEE . 93 (3): 522–533. дои : 10.1109/JPROC.2004.842748 . S2CID 22562197 .