Россия почти удвоила свое присутствие в суперкомпьютерном рейтинге Топ 500

Интеграция Инфраструктура Внедрения Электроника
мобильная версия
, Текст: Денис Воейков
В новой редакции суперкомпьютерного рейтинга Топ 500 Россия заметно увеличила свое присутствие по сравнению с показателями полугодовалой давности — с пяти систем до девяти. Наивысшее достижение — 22-я строчка списка, которую заняла новая система «Т-Платформ» в МГУ, сменившая на посту отечественного лидера кластер «Ломоносов» этой же компании.

В американском Новом Орлеане в рамках крупнейшей мировой суперкомпьютерной выставки-конференции SC'2014 была представлена очередная, 44-я редакция рейтинга мощнейших вычислительных систем планеты Топ 500.

Этот список составляется два раза в год экспертами из американского Государственного научно-исследовательского вычислительного центра Министерства энергетики, а также из университетов Мангейма и Теннеси. Ранжирование суперкомпьютеров в нем происходит в соответствии с их уровнем производительности, продемонстрированной на стандартном тесте Linpack. Обнародование результатов происходит на двух крупнейших тематических выставках-конференциях: в июне в Германии и в ноябре в США.

В новой редакции списка первое место сохранилось за китайским кластером «Млечный путь 2» (Tianhe-2), созданным в Китайском национальном университете оборонных технологий и развернутом в Национальном суперкомпьютерном центре в Гуанчжоу. Система стала лидером четвертый раз подряд с пиковой производительностью в 54,9 Пфлопс (квадриллионов вычислительных операций в секунду) и производительностью по Linpack на уровне 33,9 Пфлопс.

Главным российским прорывом можно считать успех компании «Т-Платформы», полноценно вернувшейся в этом году на рынок после почти годичного эмбарго, наложенного на нее Бюро промышленности и безопасности министерства торговли США. Модернизированная система компании «А-Класс», расположенная в Московском госуниверситете, поднялась на 22-ю строчку рейтинга с пиковой производительностью 2,576 Пфлопс и производительностью по Linpack 1,849 Пфлопс.

«А-Класс» потеснил многолетнего российского лидера — кластер «Ломоносов», также размещенный в МГУ. Это еще одна система «Т-Платформ», которая по сравнению с прошлой редакцией Топ 500 спустилась на 16 строчек и заняла 58-е место с показателями 1,7 и 0,9 Пфлопс соответственно.

Первая десятка Топ 500 и позиции российских систем

Расположение Система Производи-
тельность по Linpack (Тфлопс)
Пиковая производи-
тельность (Тфлопс)
1 National Super Computer Center in Guangzhou
China
Tianhe-2 (MilkyWay-2) - TH-IVB-FEP Cluster, Intel Xeon E5-2692 12C 2.200GHz, TH Express-2, Intel Xeon Phi 31S1P
NUDT
33 862,7 54 902,4
2 DOE/SC/Oak Ridge National Laboratory
United States
Titan - Cray XK7 , Opteron 6274 16C 2.200GHz, Cray Gemini interconnect, NVIDIA K20x
Cray Inc.
17 590,0 27 112,5
3 DOE/NNSA/LLNL
United States
Sequoia - BlueGene/Q, Power BQC 16C 1.60 GHz, Custom
IBM
17 173,2 20 132,7
4 RIKEN Advanced Institute for Computational Science (AICS)
Japan
K computer, SPARC64 VIIIfx 2.0GHz, Tofu interconnect
Fujitsu
10 510,0 11 280,4
5 DOE/SC/Argonne National Laboratory
United States
Mira - BlueGene/Q, Power BQC 16C 1.60GHz, Custom
IBM
8 586,6 10 066,3
6 Swiss National Supercomputing Centre (CSCS)
Switzerland
Piz Daint - Cray XC30, Xeon E5-2670 8C 2.600GHz, Aries interconnect , NVIDIA K20x
Cray Inc.
6 271,0 7 788,9
7 Texas Advanced Computing Center/Univ. of Texas
United States
Stampede - PowerEdge C8220, Xeon E5-2680 8C 2.700GHz, Infiniband FDR, Intel Xeon Phi SE10P
Dell
5 168,1 8 520,1
8 Forschungszentrum Juelich (FZJ)
Germany
JUQUEEN - BlueGene/Q, Power BQC 16C 1.600GHz, Custom Interconnect
IBM
5 008,9 5 872,0
9 DOE/NNSA/LLNL
United States
Vulcan - BlueGene/Q, Power BQC 16C 1.600GHz, Custom Interconnect
IBM
4 293,3 5 033,2
10 Government
United States
Cray CS-Storm, Intel Xeon E5-2660v2 10C 2.2GHz, Infiniband FDR, Nvidia K40
Cray Inc.
3 577,0 6 131,8
...
22 Moscow State University - Research Computing Center
Russia
T-Platform A-Class Cluster, Xeon E5-2697v3 14C 2.6GHz, Infiniband FDR, Nvidia K40m
T-Platforms
1 849,0 2 575,9
58 Moscow State University - Research Computing Center
Russia
Lomonosov - T-Platforms T-Blade2/1.1, Xeon X5570/X5670/E5630 2.93/2.53 GHz, Nvidia 2070 GPU, PowerXCell 8i Infiniband QDR
T-Platforms
901,9 1 700,2
81 St. Petersburg Polytechnic University
Russia
Polytechnic RSC Tornado - RSC Tornado, Xeon E5-2697v3 14C 2.6GHz, Infiniband FDR
RSC Group
658,1 829,3
133 Joint Supercomputer Center
Russia
MVS-10P - RSC Tornado, Xeon E5-2690 8C 2.900GHz, Infiniband FDR, Intel Xeon Phi SE10X
RSC Group
375,7 523,6
189 Supercomputing Center of the Volga District
Russia
Lobachevsky - GPU Blade Cluster, Intel Xeon E5-2660v2 10C 2.2GHz, Infiniband FDR, NVIDIA K20
Niagara Computers, Supermicro
289,5 348,7
190 South Ural State University
Russia
RSC Tornado SUSU - RSC Tornado, Xeon X5680 6C 3.330GHz, Infiniband QDR, Intel Xeon Phi SE10X
RSC Group
288,2 473,6
337 IT Services Provider
Russia
Cluster Platform 3000 BL460c Gen8, Intel Xeon E5-2680v2 10C 2.8GHz, 10G Ethernet
Hewlett-Packard
189,3 295,2
390 St. Petersburg Polytechnic University
Russia
RSC PetaStream - RSC PetaStream, Xeon E5-2697v3 14C 2.6GHz, Infiniband FDR, Intel Xeon Phi 5120D
RSC Group
170,5 572,9
457 IT Services Provider
Russia
Cluster Platform 3000 BL460c Gen8, Xeon E5-2660 8C 2.200GHz, Gigabit Ethernet
Hewlett-Packard
160,9 317,4

В суперкомпьютерном комплексе МГУ решаются задачи в сферах магнитной гидродинамики, гидро- и аэродинамики, квантовой химии, сейсмики, компьютерного моделирования лекарств, геологии и науки о материалах, фундаментальных основах нанотехнологий, инженерных науках, криптографии и др. Для этих вычислений университет уже в течение многих лет планомерно наращивает свои компьютерные мощности — до «Ломоносова» флагманом комплекса был кластер «Чебышев» производительностью 60 и 47 Тфлопс соответственно. В МГУ сообщают, что ведение в строй новой системы в первую очередь позволит приступить к созданию и обработке более комплексных компьютерных моделей, чем было возможно до сих пор, а также до некоторой степени разгрузит «Ломоносов» и снизит время ожидания задач в очереди.

«А-Класс» состоит из 5 вычислительных стоек с 1280-ю узлами на базе 14-ядерных процессоров Intel Xeon E5-2697 v3 и ускорителей Nvidia Tesla K40. Общий объем оперативной памяти — более 80 ТБ. В системе две независимые управляющие сети стандарта Ethernet и две сети FDR InfiniBand. Доступа к новому суперкомпьютеру уже ожидают исследовательские проекты в области медицины (например, моделирование молекулярных процессов в живой клетке), инженерных расчетов (среди которых проблемы вихревой аэродинамики и анализа процессов горения), а также астрофизики, материаловедения, энергетики и др. Каждая стойка потребляет около 130 кВт и охлаждается водой с температурой 45 °С.

Система базируется в здании Ломоносовского корпуса МГУ рядом с Фундаментальной библиотекой, где уже построена инженерная инфраструктура, рассчитанная на отвод 12 МВт тепла (энергопотребление примерно 200 км освещенной трассы уровня МКАД). Плотность энергетической мощности на единицу площади — более 12 кВт/кв. м. В МГУ заверяют, что эта инфраструктура позволит увеличить производительность новой системы до десятков петафлопс.

Как сообщила в беседе с CNews заместитель генерального директора по стратегическим проектам компании «Т-Платформы» Елена Чуракова, открытый аукцион на создание суперкомпьютера проводился в сентябре. «Наша заявка была единственной. По закону такой аукцион признается несостоявшимся, и заявка направляется на проверку в ФАС. После проверки мы были признаны победителем аукциона», — говорит она.

Как следует из информации на сайте госзакупок, итоговой суммой заключенного контракта стала первоначальная (максимальная) выставленная цена — i800 млн.

В «Т-Платформах» уточняют, что помимо создания собственно кластера контракт включает поставку системы хранения данных и вспомогательных серверов управления. Все работы должны быть выполнены до 1 июня 2015 г. В компании заверяют, что до конца года будет объявлено еще как минимум об одном крупном проекте.

Другая российская компания — РСК — отметилась в списке сразу двумя новыми системами. Одна расположилась на 81-й строчке рейтинга с результатами 829 и 658 Тфлопс, вторая — на 390-й позиции с результатами 573 и 171 Тфлопс. Речь идет о разных архитектурах РСК — Tornado и Petastream, а вот место базирования у кластеров одно и то же — суперкомпьютерный центр (СКЦ) Санкт-Петербургского государственного политехнического университета (СПбПУ).

О запуске данного проекта РСК объявила в начале сентября 2014 г. Было заявлено создание комплекса из двух вычислителей общей пиковой производительностью «более 1,1 Пфлопс».

Сообщалось, что возможности СКЦ станут использоваться для решения актуальных научных проблем в механике, гидро- и аэродинамике, физике твердого тела, физике плазмы, материаловедении, электронике, вычислительной и квантовой химии, биофизике и биотехнологиях.

В анонсе РСК было заявлено, что до конца текущего года в центре будет только завершена поставка оборудования и его тестирование, а сам он запустится лишь в 2015 г. Однако кураторы Топ 500, как известно, к широкой трактовке правил подачи документации на вхождение в свой рейтинг относятся совершенно спокойно.

Дополнительных комментариев относительно хода проекта в РСК предоставить не смогли.

В списке Топ 500 присутствует также и две старые системы РСК. На 133-м месте расположился кластер из московского Межведомственного суперкомпьютерного центра РАН (524 и 376 Тфлопс). На 190-й строчке — вычислитель из Южно-Уральского государственного университета (474 и 288 и Тфлопс).

Важный российский новичок Топ 500 — кластер из Приволжского научно-образовательного центра суперкомпьютерных технологий, являющегося одним из основных учебных подразделений Нижегородского госуниверситета (ННГУ). Его производителями заявлены американская компания Supermicro, а также ее российский дистрибутор, системный интегратор и авторизованный сервисный центр — компания «Ниагара компьютерс», впервые попавшая в Топ 500. Созданная ими машина «Лобачевский» заняла 189-е место с результатами 349 и 290 Тфлопс.

Объявление о запуске этой системы появились в СМИ еще в мае текущего года, а затем «Ниагара» и ННГУ отметились в сентябрьском суперкомпьютерном рейтинге России и стран СНГ Топ 50. В разных источниках фигурируют различные данные о производительности «Лобачевского», что в «Ниагаре» объяснили CNews гетерогенностью (разнородностью) системы. Она состоит из двух различающихся по структуре так называемых очередей — для решения различного рода задач.

По словам представителя компании, действительная суммарная пиковая производительность вычислителя составляет 550 Тфлопс. В российском Топ 50 кластер представлен полностью на двух позициях — на 6-м месте (часть с ускорителями Nvidia) и на 48-м месте (часть с сопроцессорами Intel Phi).

В Топ 500 вошел лишь фрагмент «Лобачевского». «Подали данные, снятые совместно со специалистами Nvidia с 90 однородных вычислительных узлов», — говорит представитель «Ниагары».

По информации из открытых источников, среди сфер применения «Лобачевского» в университете называют нейробиологияю и биомедицину, а также разработку судов на воздушной подушке, добычу и переработку газа, моделирование движения поездов, оптимизацию проектирования.

Последними двумя базирующимися в России участниками нового Топ 500 стали две системы Hewlett-Packard из неназванных сервисных ИТ-компаний. Одна уже фигурировала в рейтинге ранее, а сейчас заняла 457-е место с показателями 317 и 161 Тфлопс. Вторая появилась в списке впервые — 337-е место, 295 и 189 Тфлопс.

По сравнению с предыдущей редакцией Топ 500, увидевшей свет в июне текущего года, Россия свое присутствие в рейтинге заметно нарастила. Если в прошлый раз наша страна была представлена всего пятью вычислителями, то сейчас их стало девять.

Россия сейчас по количеству систем делит 7-10 места с Южной Кореей, Индией и Австралией. Безоговорочным лидером остаются США с 231 системой. Далее следует потерявший 15 строк в топе, но сохранивший твердое второе место Китай с 61 машиной. Тройку лидеров замыкает Япония с 32 кластерами. За ними следуют Франция, Великобритания и Германия — 30,30 и 25 вычислителей соответственно.