Спецпроекты

Число российских суперкомпьютеров в мировом Топ-500 выросло впервые за 5 лет

Интеграция Инфраструктура ИТ в банках Техника
Впервые за несколько лет количество российских суперкомпьютеров в мировом рейтинге выросло. Предыдущий летний рейтинг Топ-500 зафиксировал самый низкий показатель с 2006 года. Подъем в рейтинге обеспечил суперкомпьютер Sbercloud Christofari, который с ходу занял 29 позицию в мире.

В тридцатке сильнейших в мире

Согласно данным мирового рейтинга суперкомпьютеров Топ-500, в его последнюю 54 редакцию от ноября 2019 г. вошли три российских вычислительных комплекса. На 29 строчке разместился дебютант мирового Топ-500, суперкомпьютер Christofari, представленный Sbercloud (Сбербанк) всего две недели назад.

На позиции под номером 107 разместился суперкомпьютер «Ломоносов-2» вычислительного центра МГУ, долгое время возглавлявший рейтинг топ-50 мощнейших компьютеров России и СНГ. В предыдущей – 53 редакции мирового рейтинга Топ-500 за июль 2019 г, «Ломоносов-2» занимал 93 позицию.

Строчку под номером 465 в новейшем Топ-500 заняла система Cray XC40, установленная в Росгидромете. В предыдущей редакции Топ-500 этот суперкомпьютер находился на 364 месте.

Таким образом, позиция России впервые за несколько редакций Топ-500 значительно улучшилась – как по количеству систем в рейтинге, так и по суммарной мощности представленных систем.

Christofari и другие участники Топ 500 из России

Несмотря на недавний официальный анонс самого мощного российского суперкомпьютера Christofari, некоторые подробности о его архитектуре и производительности стали известны лишь сегодня из описания на сайте Топ-500. Система, созданная специалистами Сбербанка и Sbercloud в содружестве с Nvidia, выполнена на базе 24-ядерных процессоров Xeon Platinum 8168 с тактовой частотой 2,7 ГГц и графических ускорительных модулей Nvidia DGX-2.

top5004.jpg
Тройка российских суперкомпьютеров в новейшем топ500

Количество вычислительных ядер в системе Christofari в настоящее время составляет 99,6 тыс. (суммарно по процессорным и графическим чипам), при этом общий объем установленной памяти равен 115,2 тыс. ГБ. В качестве межузлового интерконнекта используется высокопроизводительная технология Mellanox InfiniBand EDR.

Система работает под управлением ОС Ubuntu 18.04.01, с использованием компиляторов Nvidia NVCC 10 и Intel Composer XE, математических библиотек Intel MKL и Nvidia CUDA BLAS, а также библиотеки интерфейса обмена данными OpenMPI-3.1.4-cuda.

Производительность суперкомпьютера Christofari в тестах Linpack зарегистрирована в итоговых данных Топ-500 на уровне 6,669 петафлопс, теоретическая пиковая производительность – на уровне 8,789 петафлопс.

Для сравнения: занимающий 107 строчку мирового рейтинга российский суперкомпьютер «Ломоносов-2», созданный компанией «Т-Платформы», выполнен на 14-ядерных процессорах Xeon E5-2697v3 с тактовой частотой 2,6 ГГц и 12-ядерных процессорах Intel Xeon Gold 6126 с тактовой частотой 2,6 ГГц, а также с применением графических ускорителей Nvidia K40m/P-100 (64 384 вычислительных ядер в сумме). В качестве интерконнекта используется шина Infiniband FDR, в качестве программной обвязки – ОС Linux с компилятором GCC, библиотеками MKL, cuBLAS и OpenMPI-1.10.7. Производительность системы зарегистрирована на уровне 2,478 петафлопса (теоретически на пике до 4,946 петафлопс).

Занимающий 465 строчку в новейшем Топ-500 суперкомпьютер Росгидромета на базе платформы Cray XC40-LC после последней модернизации, проведенной компанией «Т-Платформы» в ноябре 2018 г. включает 976 вычислительных узлов с двумя процессорами Intel Xeon E5-2697v4 и 128 ГБ оперативной памяти на узел с общей производительностью в 1293 Тфлопс (всего 35 136 вычислительных ядер). Вычислительная мощность суперкомпьютерной системы Росгидромета заявлена на уровне 1,2 петафлопс (до 1,29 петафлопс на пике).

Российские взлеты и падения в мировом Top 500

Рекордное число российских суперкомпьютеров было представлено в редакции Топ-500 за июнь 2011 г., когда в него вошли 12 отечественных систем, с общей вычислительной мощностью 2,277% от суммарной производительности рейтинга.

Далее последовал спад: в рейтинге ноября 2011 г. осталось всего пять российских систем. Следующий подъем был зарегистрирован в Топ-500 ноября 2014 г., где от России в топ вошло девять систем. Тогда «Ломоносов-2» занимал 22 строчку мирового списка, при этом Россия по количеству систем делила 7-10 места с Южной Кореей, Индией и Австралией.

С 2014 г. число российских суперкомпьютеров в мировом топе составляло от трех до пяти систем, пока по результатам июля 2019 г. не снизилось всего до двух систем – самый низкий рейтинг страны с ноября 2006 г. Сегодня в Топ-500 также входят некоторые зарубежные системы, созданные российскими компаниями.

Глобальный суперкомпьютерный рынок: тренды и перспективы

В последней редакции Топ-500 значительным образом укрепилась позиция Китая. ПО числу входящих в рейтинг систем страна лидирует с огромным отрывом: 228 суперкомпьютеров, или 45,6% всего списка. Системы из США, в свою очередь, представлены 117 комплексами (23,4%), однако они в сумме демонстрируют большую суммарную производительность – 37,1 % от суммарной мощности топ500, против 32,2% в сумме у всех систем из Китая.

Рейтинг стран по производительности в последнем топ500

Третье место в зачете рейтинга по странам у Японии с ее 29 системами, далее располагается Франция (18), Германия (16), Голландия (15), Ирландия (14) и Великобритания (11).

Пятьсот самых мощных суперкомпьютеров планеты обладают суммарной мощностью 1,65 экзафлопс (1018, квинтиллионов, или миллион триллионов операций с плавающей запятой в секунду). Минимальная производительность для входа в рейтинг выросла до 1,14 петафлопс, хотя еще полгода назад для этого было достаточно 1,02 петафлопс.

Десятка лидеров рейтинга за полгода не изменилась: первые две строчки принадлежат американским системам Summit и Sierra производства IBM на процессорах Power9 и ускорителях Nvidia Tesla V100 (148,6 петафлопс и 94,6 петафлопс соответственно). Тройку лидеров замыкает китайская система Sunway TaihuLight производительностью 93,0 петафлопс на процессорах Sunway SW26010.

Китайское доминирование в рейтинге отражено числом вошедших в него систем китайского производства: 174 от Lenovo, 71 от Sugon и 65 от Inspur. Cray, недавно приобретенная HPE, находится лишь на четвертой строчке с 36 системами, на пятом – собственно HPE с 35 системами.

top5001.jpg
Лидеры топ500. Вендоры, суммарная производительность

По-прежнему безоговорочным лидером на процессорном уровне остается Intel – на ее чипах (преимущественно Xeon и Xeon Phi разных поколений) собраны 470 из всех 500 систем рейтинга. IBM занимает второе место с 14 системами, десять из которых собраны на чипах Power, четыре на чипах Blue Gene/PowerPC. Чипы AMD представлены в рейтинге тремя системами. Пока что в списке нет ни одной системы на чипах Arm, но они ожидаются ближе к 2021 г.

top5002.jpg
Лидеры топ500. Вендоры, суммарное число систем

Среди поставщиков ускорителей в рейтинге доминирует Nvidia: 136 из 145 систем списка оснащены ее акселераторами. Полгода назад рейтинг включал только 134 системы с ускорителями.



Событие месяца

CNews FORUM 2019 прошел с рекордным успехом

- Более 1,5 тысяч гостей     - 100 экспертных докладов   - 50 инновационных стендов

Взгляд месяца

Самая непростая ситуация — с импортозамещением СУБД

Денис Терещенко

заместитель руководителя ФТС