П'ять місць в десятці лідерів (включаючи перші два) і 251 суперкомп'ютер серед п'ятисот найшвидших у світі встановлені в США. Друге місце за кількістю високопродуктивних систем (72 з топових 500) зайняв Китай, змістивши Японію на третє місце.
Основний внесок в обчислювальну потужність Європи приблизно в рівних частках вносять Великобританія, Франція і Німеччина. На їх території розташовані 65 з 500 кращих суперкомп'ютерів.
Переможці TOP500
На третьому місці з результатом 10.51 петафлопс в бенчмарке LINPACK знаходиться створений компанією Fujitsu японський суперкомп'ютер K Computer, встановлений в Інституті фізико-хімічних досліджень RIKEN (м Кобе).
Суперкомп'ютер Fujitsu K Computer - третє місце (фото: Fujitsu)
П'яте і шосте місце належать Німеччині. Розроблені в IBM суперкомп'ютери JUQUEEN (найшвидший в Європі) і SuperMUC продемонстрували продуктивність на рівні 4,14 і і 2.89 петафлопс відповідно.
Китайський суперкомп'ютер Tianhe-1A, створений в оборонному науково-технічному університеті міста Тяньцзінь, перемістився на восьме місце рейтингу з результатом 2,57 петафлопс.
Суперкомп'ютер Tianhe-1A (фото: National Supercomputing Center of Tianjin)
Дев'яте місце займає італійський Fermi (1,73 петафлопс), а десяте - DARPA Trial Subset (1,52 петафлопс).
Найшвидший російський суперкомп'ютер «Ломоносов». належить МГУ, виявився на 26 місці з результатом 0,9 петафлопс.
Суперкомп'ютер "Ломоносов" (фото: "Т-Платформи")
Очолює список Titan (Cray XK7) розташований в Національній Лабораторії Окриджа - провідному обчислювальному центрі міністерства енергетики США. Він став не просто найшвидшим суперкомп'ютером. Його архітектура і оригінальні технічні рішення заслуговують найпильнішої уваги.
«Титан» складається з 18 688 обчислювальних вузлів. Кожен вузол включає в себе 16-ядерний процесор AMD Opteron 6274/6276 з чотирьохканальна контролером оперативної пам'яті, 32 ГБ ОЗУ DDR3 (registered ECC) і головний козир - графічний прискорювач NVIDIA Tesla K20X з 2688 ядрами CUDA і 6 ГБ власної пам'яті GDDR5.
Обчислювальні вузли «Титана» об'єднуються по 8 штук у блоки і далі з'єднуються в окремi модулі за допомогою мережевого інтерфейсу Gemini з пропускною спроможністю 160 ГБ / с на чіп.
Обчислювальний блок суперкомп'ютера Titan (фото: Oak Ridge National Laboratory)
Зовні модулі нагадують стандартні 19 "шафи 42U, однак фактичні розміри одного модуля складають 236 x 144 x 57 см, а маса - близько 725 кг без урахування системи водяного охолодження. На момент складання рейтингу «Титан» складався з 208 таких модулів. Пікова споживана потужність одного модуля становить трохи більше 54 кВт.
В сумі 18688 вузлів забезпечують 299008 ядер архітектури x86 з частотою 2,2 - 3,2 ГГц і 50 233 344 ядер CUDA в 261 632 SMX блоках. Як загальної кількості обчислювальних ядер суперкомп'ютера Titan вказується сума всіх ядер архітектури x86 і SMX блоків - 560 640.
Використовувані процесори AMD серії Opteron 6200 (Interlagos) стали першим серверним рішенням на базі архітектури Bulldozer з енергоефективністю 4,375 Вт на ядро.
Остання обставина і застосування графічних прискорювачів дозволило «Титану» зайняти також третє місце в рейтингу Green500. Крім статусу найшвидшого він став ще й одним з найбільш енергоефективних суперкомп'ютерів з результатом 2142,77 мегафлопс на Ватт споживаної енергії.
За різними оцінками прискорювачі Nvidia забезпечують близько 85% - 90% всієї обчислювальної потужності. Відмова від них на користь нарощування числа процесорів зажадав би збільшення займаної площі приблизно в 4 рази і в стільки ж збільшив би енергоспоживання. Використання графічних прискорювачів міцно «увійшло в моду», що добре помітно на графіку нижче.
Динаміка зростання використання графічних прискорювачів (фото: Nvidia)
Зараз «Титану» потрібно для розміщення 404 квадратних метра, а усереднене значення його споживаної потужності становить 8,2 МВт.
Модернізація «Ягуара» і його перетворення в «Титана» зайняла близько року. Крім додавання графічних прискорювачів Nvidia Tesla K20 вона включала установку оперативної пам'яті сумарним об'ємом 710 144 ГБ.
За оцінками Cray, подальша модернізація та масштабування дозволить їй нарощувати продуктивність до 50 петафлопс, утримуючи престиж лідера ціною мінімально можливих вкладень.
Працює «Титан» в програмному середовищі Cray Linux Environment на основі SUSE Linux Enterprise Server 11. Примітно, що він відкритий для вільних наукових досліджень. З його допомогою вчені сподіваються значно прискорити процеси моделювання і візуалізації в самих різних областях, включаючи астрономію, геологію, океанології, квантову хімію, фізику елементарних частинок, генетику і багато інших.