Lista Top 500 i jeden petaflop/s

Najnowsza edycja zestawienia Top 500, zawierająca listę najszybszych komputerów na świecie, przynosi kolejny rekord. Na pierwszym miejscu uplasował się {{a:HTTP://www.networld.pl/news/154662/Roadrunner...superkomputer.o.wydajnosci.1.5.teraflopa.html}}Roadrunner{{/a}}, osiągający wydajność 1 petaflopa/s. IDG News Service przeprowadził wywiad z Erichem Strohmaierem, naukowcem z Lawrence Berkeley National Laboratory i jednym z twórców listy Top 500. Strohmaier dzieli się swoimi spostrzeżeniami odnośnie przyszłości procesorów, wydajności komputerów i zdradza genezę Top 500.

Skąd się wziął pomysł na stworzenie listy Top 500. Czy przyświecał temu jakiś cel czy też była to tylko zabawa?

Erich Strohmaier

Erich Strohmaier

Początkowo była to tylko zabawa, ale z czasem pozyskiwane dane pozwoliły nam lepiej rozeznać światowy rynek superkomputerów. Mój przyjaciel prof. Hans Meuer zaczął robić pierwsze statystyki pod koniec lat 80-tych. To była złota era wektorowych systemów operacyjnych, łatwo było nam zatem określić liczbę superkomputerów koncentrując się jedynie na tych systemach. W latach 90-tych zagościło przetwarzanie równoległe i musieliśmy zredefiniować nasze pojęcie wydajnych jednostek obliczeniowych. Wciąż jednak systemy wektorowe odznaczały się wysoką szybkością przetwarzania danych, a ponieważ było ich akurat 500 w tych czasach, to zadecydowaliśmy o powstaniu właśnie listy Top 500.

Czy w chwili konstruowania listy Top 500 spodziewałby się Pan, że superkomputery osiągną wydajność 1 petaflopa/s?

Absolutnie nie, 15 lat temu zadawaliśmy sobie pytanie czy wszystkie zebrane w zestawieniu komputery mogą zbliżyć się jedynie do teraflopa/s. Po obliczeniach okazało się, że razem osiągają one moc obliczeniową nieznacznie tylko przekraczającą jeden teraflop/s.

Skąd się wzięła taka przewaga IBM w czołówce Top 500. Czy to wyłącznie zasługa zastosowania procesorów Cell czy innych, zaawansowanych technologii?

W przypadku najnowszego superkomputera Roadrunner mamy do czynienia z superpozycją bardzo dużej wydajności procesora Cell i jego ośmiu rdzeni oraz wysokiej skali integracji całego systemu. Przypomnijmy, że jest to rozwiązania skalowalne typu blade (kasetowe), umieszczone w specjalnych szafach. Dzięki temu dodatkowo zminimalizowano opóźnienia sygnałowe między poszczególnymi jednostkami.

Czy ktoś nadzoruje wiarygodność danych zawartych w Top 500?

Przede wszystkim stawiamy na uczciwość instytucji, uczelni i firm, które przesyłają do nas wyniki wydajnościowe swoich superkomputerów. Oczywiście w przypadku największych i najszybszych maszyn zawsze nakazujemy przeprowadzenie całej procedury "benchmarku" i dopiero wówczas analizujemy dane wyjściowe.

Zostaliście kiedyś oszukani?

Oszukani to niewłaściwe określenie. Najczęściej zdarza się po prostu, że firmy nie informują nas o wyłączeniu, rozdzieleniu, sprzedaży swoich superkomputerów i potem mamy problem z aktualizowaniem listy - przypominam, że jest ona poprawiana co pół roku. Typowo w tym czasie zmienia się ok. 200-220 pozycji na liście. Obecnie mamy rekord, ponieważ aż 300 systemów znikło z najświeższej Top 500 w porównaniu do poprzedniego zestawienia.

Dlaczego tak się dzieje, skąd te zmiany?

Rynek superkomputerów rozwija się bardzo dynamicznie, szczególnie szybko w zakresie stosowania procesorów czterordzeniowych. Na przykład obecnie na liście jest o wiele więcej systemów Intel Harpertown (Xeon 5400) niż Intel Clovertown, które również są bardzo szybkie, ale bazują na słabszej odmianie procesorów Xeon 5300. W ciągu pół roku wiele się może zmienić nawet w takim zakresie.

Intel wydaje się dominować na liście Top 500. Czy dalsze pozycje AMD wynikają z opóźnień w produkcji czterordzeniowych procesorów przez ten koncern?

Tak, moim zdaniem tak właśnie jest. Kiedy AMD wypuściła na rynek pierwsze dwurdzeniowe procesory zdecydowanie pogrążyło to Intela na liście. Na przestrzeni ostatniego 1-1,5 roku sytuacja ta uległa diametralnej zmianie. W tym czasie pojawiły się procesory czterordzeniowe, a tu przewagę ma Intel. W układach Clovertown zastosowano metodą pozwalającą na wykonywanie 4 operacji zmiennoprzecinkowych w jednym cyklu (na 1 rdzeń) - AMD zdecydowanie opóźnia się z wprowadzeniem podobnych rozwiązań do swoich "quadów" i w ogóle rozpowszechnieniem ich na rynku. Tymczasem systemy obciążeniowe Linpark używane przy obliczaniu wydajności superkomputerów Top 500 doskonale wykorzystują technologie stosowane w czterordzeniowych procesorach Intela i stąd się bierze przewaga w zestawieniu tej firmy nad AMD.

Ma Pan jakieś przewidywania, co do następnej edycji listy Top 500?

Nie jestem pewny, czy w następnym zestawieniu będziemy mieć już system osiągający 2 petaflopy/s, mimo bardzo dynamicznego rozwoju superkomputerów opartych na czterordzeniowych procesorach. Jednak ciekawostką na pewno będzie zamieszczenie obok wydajności procesorów informacji o konsumpcji energii przez superkomputery. Dodam, że nie będą to wartości szczytowe określane w dokumentacji, bo te są zwykle mylące, ale prawdziwe wartości wynikające z rzetelnie przeprowadzanych testów.

***

Najnowsza lista Top 500 (czerwiec 2008 r.) dostępna jest pod tym adresem.


Zobacz również