Sonraki sayfa: 2020'ye kadar ulaşması beklenen yüksek bilgisayarların sayısı

Eğer süper bilgisayar hızlarındaki artış mevcut hızda devam ederse, ilk exascale makinesini 2020 yılına kadar göreceğiz. Top500 dünyanın en hızlı sistemlerini derleme.

Böyle büyük bilgisayarların sistem mimarları, bir dizi kritik konuyla yüzleşecek, listenin koruyucusu uyardı.

"Zorluklar makineyi teslim etmek için önemli olacak" Top500'ün arkasındaki müdürlerden biri olan Tennessee Üniversitesi'nden Knox Dongarra, araştırmacı, Jack Dongarra dedi. Dongarra, geçen hafta yayınlanan listenin son baskısı ile ilgili bir sunum sırasında Salt Lake City'de düzenlenen SC2012 konferansında konuştu.

Yine de exascale performansının gerçekleştirilmesinden önce gitmek için bir yolumuz var. Bir exascale makinesi, bir quintillion FLOPS (saniyede kayan nokta işlemleri) veya 10'dan 18. FLOPS'a sahip olabilir. Günümüzün en hızlı süper bilgisayarları bile% 18'den daha az bir kapasiteye sahip bir makinenin kapasitesini sunuyor.

Top500

Yeni zirveler

Top500'ün süper bilgisayar listesinin en son baskısında, pazartesi günü yayınlanan en hızlı bilgisayar Oak Ridge Ulusal Laboratuvarı Titan sistemi, 17.59 petaflop'u çalıştırabilen bir makineydi. Bir petaflop saniyede bir katrilyon kayan nokta hesaplamasıdır, ya da 10 ile 15'ine kadar FLOPS.

Fakat her yeni Top500-yılda iki kez derlenen liste, süper bilgisayarların hızlarının ne kadar hızlı büyüdüğünü gösterir. Listeden bakıldığında, süper bilgisayarların her on yılda bir on kat daha fazla kazanç sağladığı görülmektedir. 1996 yılında, ilk teraflop bilgisayar Top500'de çıktı ve 2008'de, ilk petaflop bilgisayar listede belirdi. Bu ilerleme hızından yola çıkarak, Dongarra, exascale computing'in 2020 civarında gelmesi gerektiğini tahmin ediyor.

High Performance Computing (HPC) topluluğu, büyük ölçekli bir dönüm noktası olarak exascale computing'i ele geçirdi. Intel, Phi adı verilen çok çekirdekli çok sayıda işlemciyi bir araya getirdi. Şirket, 2018 tarafından yönetilebilecek olan exascale bilgisayarların temeli olarak hizmet verebileceğini umuyordu.

Konuşmasında Dongarra, bir exascale makinesinin özelliklerini ortaya koydu. Böyle bir makine muhtemelen 100.000 ila 1.000.000 düğüm arasında bir yere sahip olacak ve herhangi bir zamanda bir milyar iş parçacığına kadar icra edebilecektir. Bireysel düğüm performansının 1.5 ila 15 teraflops arasında olması ve ara bağlantıların saniyede 200 ila 400 gigabayt üretim kapasitesine sahip olması gerekir.

Süper bilgisayar üreticileri, makinelerini, maliyet ve güç tüketimi doğrusal bir şekilde artmayacak şekilde inşa etmek zorunda kalacaklar. Dongarra, performansın yanı sıra satın alma ve çalıştırma için fazla pahalı olmadıklarını söyledi. Bir exascale makinesi yaklaşık 200 milyon dolara mal olmalı ve yaklaşık 20 megawatt veya watt başına yaklaşık 50 gigaflops kullanmalıdır.

Dongarra, böyle bir bilgisayarın bina maliyetinin yarısının sistem için bellek almak için ayrılmış olacağını umar. Bellek üreticilerinin yol haritalarından yola çıkan Dongarra, 100000000 $ 'ın 2020 yılına kadar 32 petabayttan 64 petabayt belleğe satın alacağını tahmin etti.

Top500

Yazılım sorunu

Donanımdaki zorluklara ek olarak, exascale supercomputers tasarımcıları da Ayrıca yazılım sorunları ile uğraşmak. Dongarra, bir sorunun senkronizasyon olacağını söyledi. Günümüzün makineleri birçok farklı düğüm arasında görev yapıyor, ancak bu yaklaşım düğüm sayısı arttıkça akıcı hale getirilmeli.

"Bugün, paralel işlem için modelimiz bir çatal / birleştirme modelidir, ancak bunu [yapamazsınız]. Dongarra, “bir paralelliğin maharetli seviyesi” modelimizi değiştirmeliyiz. Daha senkronize olmak zorundayız ”dedi. Aynı hatlar boyunca, düğümler arasındaki genel iletişim miktarını azaltan algoritmalar geliştirilmelidir.

Diğer faktörler de dikkate alınmalıdır. Yazılım, optimizasyon için yerleşik rutinler ile gelmelidir. Dongarra, "Kullanıcının en iyi performansa yakın bir yerde çalışmasını sağlamak için doğru düğmeleri ve kadranları ayarlamaya güvenemeyiz." Dedi. Sonuçların tekrarlanabilirliği veya karmaşık bir hesaplamanın birden fazla kez çalıştırıldığında tam olarak aynı cevabı üreteceğinin garanti edilmesi gibi bir başka önemli özellik de hata dayanıklılığı olacaktır.

Tekrarlanabilirlik bir bilgisayar için açık bir özellik gibi görünebilir. Ama aslında, multinode süper bilgisayarlar üzerindeki büyük hesaplamalar için bir meydan okuma olabilir.

"Sayısal yöntemlerin bakış açısından, bit-bilge tekrarlanabilirliği garanti etmek zordur," diyor Dongarra. "Asıl sorun bir indirgemenin yapılmasıdır - paralel sayıların toplanmasıdır. Eğer bu sayıların bir araya geldiği düzeni garanti edemezsem, farklı yuvarlama hatalarım olacaktır. Bu küçük farkın büyütülmesi mümkündür. felaketten uzaklaşmaya yol açabilecek bir şekilde "dedi.

" Bu operasyonların yapıldığı düzeni garanti edebileceğimiz bir senaryo bulmak zorundayız, bu yüzden aynı sonuçlara sahip olduğumuzu garanti edebiliriz., "Dongarra dedi.

Joab Jackson, IDG Haber Servisi için kurumsal yazılım ve genel haber kırma haberlerini kapsamaktadır. @Joab_Jackson'da Twitter'dan Joab'ı takip edin. Joab'ın e-posta adresi [email protected]