Superkomputerowy dublet Chińczyków
Chiny zdobyły właśnie podwójną koronę w branży superkomputerowej. Nowa supermaszyna z China’s National Supercomputing Center w mieście Wuxi w prowincji Jiangsu znalazła się na szczycie listy 500 najnowocześniejszych superkomputerów na świecie, a Chiny po raz pierwszy wyprzedziły Stany Zjednoczone pod względem zbiorczej mocy superkomputerów.
Zestawienie zostało opublikowane podczas Międzynarodowej Konferencji Superkomputerowej AD 2016 we Frankfurcie. Nowa maszyna, znana jako Sunway TaihuLight, oferuje wydajność na poziomie 93 petaflopów na sekundę (Pflop/s) albo, jeśli ktoś woli, 93 biliardów obliczeń na sekundę. Jest trzy razy szybszy od drugiego w klasyfikacji superkomputera Tianhe-2, oczywiście również chińskiego, i aż prawie dwa miliony razy szybszy niż standardowy laptop.
– Jesteśmy świadkami przełomowej chwili – mówi dr Horst Simon, ekspert w zakresie superkomputerów oraz zastępca dyrektora Lawrence Berkeley National Laboratory w kalifornijskim Berkeley. Simon wraz z innymi specjalistami z branży dwa razy do roku aktualizuje zestawienie TOP 500 superkomputerów. W przeszłości zdarzało się już, że jakieś państwo zajmowało pierwsze miejsce w rankingu najmocniejszych superkomputerów, ale nigdy żaden kraj nie wyprzedził USA po zsumowaniu mocy przerobowej notowanych superkomputerów. – Trend taki obserwowaliśmy już od kilku lat – zaznacza prof. Wu Feng, ekspert w zakresie superkomputerów pracujący na Virginia Polytechnic Institute oraz Uniwersytecie Stanowym w Blacksburgu. – To dowód na to, że Chiny zainwestowały w tę gałąź najnowszej technologii.
Według najnowszego zestawienie rankingu TOP 500 Państwo Środka dysponuje 167 superkomputerami o łącznej mocy przerobowej wynoszącej 211 Pflop/s. USA ma 165 najlepszych maszyn, ale ich moc to „tylko” 173 Pflop/s. Jak podkreśla Simon, to świetnia ilustracja rewolucji, jaką przeszedł ranking: 15 lat temu ponad połowa klasyfikowanych superkomputerów należała do Stanów Zjednoczonych. Europejski wkład jest, można by rzec, skromny, bo obejmuje w sumie 105 jednostek o łącznej mocy 115 Pflop/s.
Sukces Chin zapewne przełoży się nie tylko na profity w nauce i technologiach, ale także w działalności handlowej: Chiny już posiadają 34 proc. udziału w rynku superkomputerów, a liczba ta szybko wzrasta. – Rząd naszego kraju dokłada wszelkich starań, aby wspierać tę gałąź technologiczną, co ma walnie przyczynić się do rozwoju dosłownie wszystkiego: od badań w naukach przyrodniczych do zarządzania produkcją w chińskich przedsiębiorstwach – przekonuje dr Haohuan Fu, ekspert superkomputerowy z pekińskiego Tsinghua University.
Według jego „kolegi po fachu”, prof. Jacka Dongarry z University of Tennessee w Knoxville, który śledzi wszystkie międzynarodowe trendy, Chiny jeszcze pod koniec 2016 lub na początku 2017 roku zaprezentują kolejny superkomputer o mocy porównywalnej z mocą Sunway TaihuLight. Tymczasem prognozuje się, że USA nie stworzy żadnej maszyny o mocy 100 Pflop/s aż do końca roku 2017. Najsilniejszy obecnie reprezentant Stanów Zjednoczonych – superkomputer Titan – ma moc 17,59 Pflop/s i pracuje w Oak Ridge National Laboratory w stanie Tennessee, należącym do amerykańskiego Departamentu Energii (DOE).
Chiny natomiast będą chciały jeszcze powiększyć swoją przewagę nad resztą świata. Tamtejsi rządzący już zapowiedzieli, że w 2020 roku chcą oddać do użytku superkomputer o mocy 1000 Pflop/s czyli 1 exaflop/s. Możliwość przetwarzania danych na takim poziomie w drastyczny sposób przyspieszy szereg zadań obliczeniowych, takich jak modelowanie zmian klimatycznych, modelowanie aktywności ludzkiego mózgu, poszukiwanie nowych wydajnych materiałów czy projektowanie energooszczędnych silników samochodowych. DOE, który nadzoruje amerykańskie starania w tworzeniu superkomputerów, nie spodziewa się, by udało im się zbudować pierwszy superkomputer o mocy 1 exoflopa na sekundę wcześniej niż do 2023 roku.
– Sunway TaihuLight stanowi istotny krok na drodze do złamania tej bariery – uważa Dongarra. Na siłę tego superkomputera składa się 10,6 mln procesorów, które wytwarzają 15,4 megawata energii. Oznacza to, że zużywając jeden wat, Sunway wykonuje 6 miliardów obliczeń, co czyni go trzecim najbardziej efektywnym superkomputerem w historii. – To niezwykłe osiągniecie, ponieważ z reguły najmocniejsze komputery nie są tymi najefektywniejszymi – dziwi się Simon.
Mimo tego proste „podrasowanie” obecnego systemu Sunway do mocy oscylującej w okolicach 1 exoflopa na sekundę byłoby bardzo niepraktyczne, bo wymagałoby to dostarczenia energii 150 MW, którą można by obdzielić tysiące gospodarstw domowych. Zdaniem Simona bardziej prawdopodobne jest zastosowanie technologii zasilających, które dzisiaj znajdują się dopiero w fazie rozwoju, np. kart pamięci 3D o niskim poborze mocy lub procesorów przesyłających między sobą dane za pomocą nie elektronów , a światła.
Maszyny o mocy przerobowej 1 exaflop/s zmienią na pewno sytuację na rynku technologii komputerowej. Chociaż światowy rynek w tej branży jest bardzo skromny – znacznie mniejszy niż sprzedaż konwencjonalnej elektroniki – to Simon i inny specjaliści zwracają uwagę, że superkomputery coraz odważniej „podkradają się” do „zwykłego” konsumenta. Jeśli więc Chińczycy są tak blisko złamania bariery 1 exoflopa na sekundę, jak twierdzą, to wyczyn ten może przewrócić do góry nogami dzisiejszą hierarchię i wpędzić potentatów branży elektronicznej w ogromne tarapaty.
Na podstawie artykułu „China overtakes U.S. supercomputing lead” opublikowanego na portalu Sciencemag.org.
