Lestvica TOP500 je osvežena

Prišel je čas za osvežitev lestvice TOP500, ki razvrsti 500 najzmogljivejših superračunalnikov na svetu po njihovi zmogljivosti. Napovedali smo že, da bo na vrhu prišlo do spremembe in točno to se je tudi zgodilo. Nov kralj med superračunalniki je kitajski Tianhe-2. S skoraj 55 PFLOPS, kolikor jih zmore v najboljših pogojih, je približno dvakrat hitrejši od Crayevega Titana (teoretični maksimum znaša 27,1 PFLOPS), ki se nahaja v laboratoriju Oak Ridge v ZDA. Slednji uporablja AMD-jeve Opterone 6274 (16-jedrniki z 2,2 GHz osnoven frekvence) in nVidiine računske kartice Tesla K20x (v osnovi na moč podobne grafičnim karticam GTX Titan), medtem ko so se kitajski razvijalci Tianhe-2 odločili za praktično popolnoma Intelove kose.

Tianhe-2 (v prevodu Rimska Cesta-2) se nahaja v Državnem Univerzitetnem centru za Obrambne Tehnologije v kitajskem mestu Changsha. Osnovni procesni gradnik najhitrejšega superračunalnika je Intelov procesor Xeon E5-2692, ki uradno še niso bili predstavljeni. Gre namreč za dvanajstjedrne Xeone, osnovane na arhitekturi Ivy Bridge, o katerih bomo v obliki Ivy Bridge-E in Ivy Bridge-EP več izvedeli prihajajočo jesen. V vsakem vozlišču superračunalnika se skrivata dva takšna procesorja, ki ju podpira Intelova različica nVidiinih računskih kartic Tesla, trojica kartic Xeon Phi. Tianhe-2 ni prvi sistem na lestvici TOP500, ki uporablja te kartice, saj ga je do tega naslova prehitel na 6. mesto uvrščen sistem Stampede z Univerze v Teksasu. S 16.000 vozlišči, v katerem sta dva Xeona in trije Xeon Phiji, Tianhe-2 tako razpolaga s kar 3.120.000 računskimi jedri, kar je neprimerno več od 560.640 jeder, s katerimi razpolaga Titan.

Jasno je, da se Titan ponaša z 299.008 jedri v procesorjih Opteron, to pa pri 18.688 vozliščih in prav toliko računskih karticah pomeni, da so za vsako šteli vsega 14 jeder (čip GK110 ima prav toliko senčilnih enot, kjer ima vsaka 192 senčilnikov). Če upoštevamo par dvanajstjedrnih procesorjev v vsakem od 16.000 vozlišč v Tianhe-2, nato pa še trojico kartic Xeon Phi v vsakem od vozlišč, iz števila jeder lahko razberemo, da ima vsak Xeon Phi v Tianhe-2 aktivnih 57 računskih jeder. Intel jasno pove, da je kartice Xeon Phi mogoče kupiti v konfiguracijah z 61 (serija 7100), 60 (serija 5100) oz. 57 (serija 3100) jedri, torej ni dvoma, katera različica počiva v superračunalniku Tianhe-2. Procesorsko zmogljivost novega najmočnejšega superračunalnika zaključi okroglih 1000 terabajtov pomnilnika.

Poraba je visoka, 17,8 MW, kar Tianhe-2 naredi komaj drugi superračunalnik na lestvici, ki je presegel mejo 10 MW. A visoko porabo upraviči z visoko zmogljivostjo, saj učinkovitost znaša 1901,5 MFLOPS/W, medtem ko ista vrednost za Titan znaša 2142,7 MFLOPS/W. Da se ne bi v celoti zanašali na tuje procesorje, so Kitajski razvijalci sistema razvili lastne povezave med vozlišči, ki so pri današnjem številu le-teh vedno bolj pomembne za visoko zmogljivost superračunalnikov. Očitno jim je uspelo delo opraviti relativno dobro.