Китай запустил третий прототип экзафлопсного суперкомпьютера

Китай запустил третий прототип ЭВМ экзафлопсного уровня, который представляет собой суперкомпьютер следующего поколения. Об этом сообщили в компании Dawning Information Industry, которая также известна как Sugon («Рассвет»). Экзафлопсный суперкомпьютер Shuguang, как ожидается, будет введен в эксплуатацию в национальных суперкомпьютерных центрах в Шанхае и Шэньчжэне (провинция Гуандун на юге Китая), сообщает агентство «Синьхуа».

«Разработка систем такого класса, несомненно, является одним из национальных стратегических приоритетов для повышения конкурентоспособности любой экономики, а также защиты информационной и технологической безопасности страны. Такие национальные программы, подкрепленные отдельными бюджетами, уже несколько лет реализуются на государственном уровне в США, Европе, Японии и Китае», — рассказал «Стимулу» генеральный директор группы компаний РСК Александр Московский.

Экзафлопсный суперкомпьютер способен выполнять квинтильон (1018) операций в секунду. В Китае разработкой прототипов такого суперкомпьютера кроме компании Sugon занимаются еще две организации. Национальный исследовательский центр параллельной вычислительной техники и технологий (NRCPC) работает над машиной Sunway, а Национальный университет оборонных технологий (NUDT) создает компьютер Tianhe-3.

Все эти организации уже завершили создание прототипа экзафлопсного суперкомпьютера, что стало очередным шагом на пути к созданию суперкомпьютера следующего поколения в стране.

«Запуск прототипа экзафлопсного суперкомпьютера позволит исследователям протестировать и оптимизировать ключевые технологии, а также устранить препятствия для создания окончательной версии вычислительной системы», — заявил старший научный сотрудник Института вычислительных технологий Академии наук Китая Чжан Юньцюань.

Как сообщалось ранее, производительность Tianhe-3 составит один экзафлопс. По словам главы департамента Национального центра суперкомпьютеров в Тяньцзине Мэня Сянфея, Tianhe-3 будет полностью изготовлен в Китае, «от процессоров до операционной системы».

Машина будет доступна «для публичного использования», помогая в решении научных вопросов и «закрепляя за Китаем звание мирового лидера в сфере компьютерного оборудования», пишет CNews. В частности, компьютер сможет анализировать с недоступными ранее масштабами и скоростью последовательности генов и белковых структур, что может в итоге привести к открытию новых лекарств. Экономическая выгода Китаю от работы суперкомпьютера предварительно оценивается в 10 млрд юаней (1,49 млрд долларов).

Tianhe-3 должен начать работу в 2020 году. Что касается стран-конкурентов, разрабатывающих схожие проекты, планы создать компьютер мощностью в экзафлопс обнародовала японская компания Fujitsu. О своих намерениях в этой области заявляли в американской корпорации Intel.

Как рассказали в РСК, чьи суперкомпьютеры заняли 12 позиций среди 50 самых мощных компьютеров стран СНГ, компания взялась бы за создание экзафлопсной супермашины при наличии финансирования.

«РСК Лабс», входящая в состав группы компаний РСК, является резидентом фонда «Сколково» с проектом «Технологии экзафлопсных суперЭВМ». «Внешнего финансирования этот проект РСК пока не получил — мы подали заявку на поддержку проекта грантом фонда. В случае выделения денег мы надеемся создать рабочий прототип экзафлопсной системы в 2021–2022 годах», — сказал Александр Московский.

На пути создания суперЭВМ такого класса существуют серьезные технологические барьеры. И одна из ключевых проблем — гигантское энергопотребление.

«Еще в 2009 году, с момента создания РСК, мы понимали, что технологии эффективного жидкостного охлаждения являются одними из ключевых для возможности создания экзафлопсных суперкомпьютеров, — рассказывает Александр Московский. — По сравнению с “обычными” методами воздушного охлаждения, традиционно широко применяемыми в коммерческих центрах обработки данных (ЦОД), собственные ноу-хау и многолетний опыт специалистов РСК в создании и эксплуатации высокоплотных и энергоэффективных вычислительных комплексов с жидкостным охлаждением позволяет нашим заказчикам сэкономить почти половину потребляемой электроэнергии».

Подробнее об уникальных технологиях РСК для охлаждения высокопроизводительных вычислительных систем было рассказано в одном из материалов «Стимула».

Но это не единственный технологический барьер — очень важно обеспечить компактное размещение электронных компонентов на уровне монтажного шкафа и всей системы.

«Решение “РСК Торнадо” до сих пор удерживает мировые рекорды по вычислительной плотности (1,41 петафлопс на один шкаф) и объемной плотности (535,5 терафлопс на кубометр) для систем архитектуры х86. Еще один ряд проблем связан с обеспечением эффективного управления — как самим суперкомпьютером такого уровня, так и элементами его инженерной инфраструктуры. Кстати, специалисты РСК разработали собственную систему мониторинга и управления большими вычислительными комплексами — для решения таких задач мы на практике применяем технологии интернета вещей», — пояснил гендиректор ГК РСК.

Кроме того, при использовании любых микроэлектронных изделий и компонентов в тех количествах, которые требуются для создания экзафлопсного суперкомпьютера, возможные отказы отдельных элементов становятся неизбежными — не важно, происходит ли это из-за воздействия космических лучей или по каким-то другим причинам. Существует ряд подходов для обеспечения устойчивости процесса вычислений к отказам отдельных узлов на уровне системного ПО и прикладных алгоритмов. Например, при использовании метода Монте-Карло можно просто «забыть» о каких-то ветвях расчетов, которые попали на сбойный узел, и перезапустить нужные вычисления на работающих узлах.

СЛЕДУЮЩИЙ МАТЕРИАЛ РАЗДЕЛА "IT"