أسرع حاسوب عملاق في العالم الآن في الصين

إن أخبار الأمس التي تشير إلى أن الكمبيوتر العملاق الصيني Tianhe-2 هو الأسرع في العالم الآن ليس بالصدمة. بعد كل شيء ، كان إصدار سابق على رأس قائمة الحوسبة الفائقة مرة أخرى في عام 2010.

ما هو أكثر إثارة للدهشة هو الهندسة المعمارية وراء تيانخه -2 (المعروف أيضا باسم درب التبانة -2). يعتمد على بنية Xeon Phi الجديدة من Intel ، والتي تجمع بين عدد كبير من x86 النوى في شريحة واحدة ؛ ثم يجمع الكمبيوتر العملاق تلك الرقائق في بنية واحدة. لم يكن من المتوقع نشر هذا النظام لبضع سنوات أخرى ، لذلك فوجئت برؤية نظام يستند إلى Xeon Phi يتصدر القائمة. ما أجده أكثر إثارة هنا هو المنافسة مع أنظمة تعتمد في الغالب على حوسبة GPU. في الواقع ، أصبح النظام القائم على نوى CUDA GPU في Nvidia ، والذي تصدرت القائمة آخر مرة ، في المركز الثاني.

عادة ما تصدر قائمة Top500 الخاصة بأسرع أجهزة الكمبيوتر في العالم مرتين في السنة: مرة واحدة بالتزامن مع المؤتمر الدولي للحوسبة الفائقة (ISC) الذي يحدث الآن في ألمانيا ومرة ​​أخرى في مؤتمر الحوسبة الفائقة (SC 13) في الخريف.

يُظهر جهاز Tianhe-2 ، الذي يقع مقره في الجامعة الوطنية لتكنولوجيا الدفاع في مدينة تشانغشا في الصين ، أداءً مستدامًا لأكثر من 33.8 بيتلافلوب (أكثر من 17500 تريليون عملية من النقاط العائمة في الثانية) وأعلى أداء يبلغ 54.9 بيتافلوبس على مؤشر LINPACK. وهذا يجعله أسرع من ضعف نظام تيتان الذي كان قائماً في مختبر أوك ريدج الوطني التابع لوزارة الطاقة الأمريكية (ORNL). يحتوي Tianhe-2 على 16000 عقدة ، يحتوي كل منها على معالجات Intel Xeon E5-2692 (معالجات ثنائية المركز 12 باستخدام معالج Ivy Bridge) وثلاثة معالجات Xeon Phi مع إجمالي إجمالي يصل إلى 3120،000 مركز كمبيوتر. تعتمد نوى Xeon على إصدار 12 نواة قادمًا من عائلة Xeon # 5-2600 ، استنادًا إلى بنية 22vy Ivy Bridge. يبلغ إجمالي النظام 17.8 ميجا واط ، وهو أعلى نظام في قائمة أفضل 500 ، ولكن نظرًا لأن أرقام الأداء مرتفعة جدًا ، لا يزال يعتبر كفاءة الطاقة نسبيًا. ستصدر قريباً قائمة يونيو لأجهزة الكمبيوتر العملاقة الأكثر كفاءة ، Green500.

نظام ORNL's Titan ، الذي تصدّر القائمة السابقة ، يحتل الآن المرتبة الثانية. يعتمد ذلك على نظام Cray XK7 الذي يحتوي على 18688 عقدة ، يحتوي كل منها على AMD Opteron 6274 ذي 16 نواة ومسرع وحدة معالجة الرسومات (GPU) Nvidia Tesla K20x. يُظهر هذا النظام أداءً مستدامًا يبلغ 17.5 بيتافلوبس (أكثر من 17500 تريليون عملية من النقاط العائمة في الثانية) وأعلى أداء لأكثر من 27 بيتلافلوب على مؤشر LINPACK. احتل نظام سكويا في مختبر لورنس ليفرمور الوطني ، القائم على نظام BlueGene / Q التابع لشركة آي بي إم ووحدات المعالجة المركزية Power Power ، المركز الثاني في قائمة Top500 قبل عام ولكنه تراجع إلى المركز الثالث. يظل نظام المركز الرابع هو "الكمبيوتر K" في معهد RIKEN المتقدم للعلوم الحسابية في اليابان استنادًا إلى معالجات Fujitsu SPARC64.

تظهر النظم الأربعة الأولى أربعة هياكل مختلفة تمامًا. لا تزال أنظمة الحديد التقليدية الكبيرة ، مثل تلك القائمة على BlueGene (Power) من شركة IBM وفوجيتسو SPARC ، تعمل بشكل كبير ، لكن معظم الاهتمام ينتقل إلى بنية Xeon Phi الجديدة من Intel وهندسة CUDA من Nvidia. وفي الوقت نفسه ، لا تزال هناك قصص تفيد بأن الصين تعمل على إنشاء معالج خاص بها للحوسبة الفائقة.

بمزيد من التفاصيل ، أعلن نفيديا أمس أن الباحثين في جامعة ستانفورد يستخدمون وحدات معالجة الرسومات لإنشاء أكبر شبكة عصبية اصطناعية في العالم مصممة لنمذجة كيف يتعلم الدماغ البشري. وكشفت أيضًا أن مجموعة أدوات CUDA الخاصة بها ستدعم الآن المنصات القائمة على ARM.

كجزء من مؤتمر الحوسبة الفائقة ، قدمت إنتل أيضًا إصدارات جديدة من عائلة المعالجات Xeon Phi ، بما في ذلك 7100 مع 61 مركزًا في الساعة 1.23 جيجاهرتز و 16 جيجابايت لدعم سعة الذاكرة وما يزيد عن 1.2TFlops بأداء مزدوج الدقة ؛ عائلة Xeon Phi 3100 التي تحتوي على 57 قلبًا في الساعة 1.1 جيجاهرتز و 1 تفلت من الدقة المزدوجة ؛ و 5100 D جديد ، تم تصميمه بحيث يمكن توصيل المقابس بلوحة صغيرة لاستخدامها في عوامل شكل الشفرة. تقول إنتل إن الجيل القادم ، المعروف باسم "Knights Landing" واستناداً إلى تقنية معالجة 14nm القادمة ، لن يعمل فقط كمعالج مساعد ، ولكن أيضًا كمعالج أساسي ، وبالتالي يزيل تعقيد نقل البيانات إلى مجموعات مختلفة من الذاكرة. سيؤدي ذلك إلى دمج الذاكرة على العبوة لتسريع الأداء.

تطلق Intel على مزيج من معالجات Xeon و Xeon Phi التقليدية "هندسة غير متجانسة جديدة". تحتوي بنية الجهاز على فئات متعددة من إمكانات حساب يتم الوصول إليها بواسطة نموذج برمجة شائع. تشدد الشركة على أنه نظرًا لأن x86 كلها يمكنها تبسيط عملية التطوير والتحسين بطرق ستكون أكثر صعوبة عند استخدام مجموعة من وحدات المعالجة المركزية (CPU) ومسرعات GPU. نفيديا والشركات الأخرى التي تدفع حساب GPU سوف تختلف مع هذا التقييم.

تحدثت Intel أيضًا عن استخدام الحوسبة عالية الأداء ليس فقط للاستخدامات التقليدية مثل البحوث الحكومية والعسكرية والتطبيقات التجارية المتطورة مثل محاكاة النفط والغاز ، ولكن أيضًا لتطبيقات مثل البيانات الضخمة. الهدف هو جعل الحوسبة الفائقة أكثر انتشارًا.

انظر قائمة Top500 العملاقة الكاملة هنا.