Суперкомпьютер - Supercomputer

«Высокопроизводительные вычисления» перенаправляются сюда. Для более узких определений HPC см. высокопроизводительные вычисления и многозадачные вычисления. Для использования в других целях см. суперкомпьютер (значения).

В IBM Синий Джин / P суперкомпьютер «Интрепид» на Аргоннская национальная лаборатория работает 164 000 процессорных ядер с использованием обычного кондиционирования воздуха в центре обработки данных, сгруппированных в 40 стоек / шкафов, соединенных высокоскоростной трехмерной торовой сетью.[1][2]
ФЛОПЫ на самом большом суперкомпьютере с течением времени

А суперкомпьютер это компьютер с высоким уровнем производительности по сравнению с компьютером общего назначения. Производительность суперкомпьютера обычно измеряется в плавающая точка операций в секунду (ФЛОПЫ ) вместо миллион инструкций в секунду (MIPS). С 2017 года существуют суперкомпьютеры, способные работать более 1017 ФЛОПЫ (сто квадриллион ФЛОПС, 100 петафлопс или 100 петафлопс).[3] С ноября 2017 года все 500 самых быстрых суперкомпьютеров в мире пробег Linux операционные системы на базе.[4] Дополнительные исследования проводятся в Соединенные Штаты, то Евросоюз, Тайвань, Япония, и Китай строить быстрее, мощнее и технологичнее суперкомпьютеры exascale.[5]

Суперкомпьютеры играют важную роль в области вычислительная наука, и используются для широкого круга вычислительно-ресурсоемких задач в различных областях, включая квантовая механика, прогноз погоды, климатические исследования, разведка нефти и газа, молекулярное моделирование (вычисление структуры и свойств химических соединений, биологических макромолекулы, полимеры и кристаллы) и физическое моделирование (например, моделирование ранних моментов Вселенной, самолетов и космических кораблей). аэродинамика, детонация ядерное оружие, и термоядерная реакция ). Они сыграли важную роль в области криптоанализ.[6]

Суперкомпьютеры были представлены в 1960-х годах, и в течение нескольких десятилетий самые быстрые из них производились Сеймур Крей в Корпорация Control Data (CDC), Cray Research и последующие компании, носящие его имя или монограмму. Первые такие машины были хорошо настроенными традиционными конструкциями, которые работали быстрее, чем их более универсальные современники. В течение десятилетия увеличивающееся количество параллелизм были добавлены от одного до четырех процессоры быть типичным. В 1970-е годы векторные процессоры работа с большими массивами данных стала доминирующей. Ярким примером является очень успешный Крей-1 1976 года. Векторные компьютеры оставались доминирующей конструкцией в 1990-е годы. С тех пор и до сегодняшнего дня массивно параллельный суперкомпьютеры с десятками тысяч готовых процессоров стали нормой.[7][8]

США долгое время были лидером в области суперкомпьютеров, сначала благодаря почти непрерывному доминированию Cray в этой области, а затем благодаря множеству технологических компаний. Япония добилась значительных успехов в этой области в 1980-х и 90-х годах, при этом Китай становится все более активным в этой области. По состоянию на июнь 2020 года самый быстрый суперкомпьютер на TOP500 список суперкомпьютеров Фугаку, в Японии, с Тест LINPACK оценка 415 PFLOPS, затем следует Саммит, примерно на 266,7 пфлопс.[9] В США четыре из 10 лучших; В Китае и Италии по два, в Швейцарии - по одному.[9] В июне 2018 года все суперкомпьютеры, включенные в список, преодолели первое место в рейтинге. exaFLOPS отметка.[10]

История

Основная статья: История суперкомпьютеров
Печатная плата от IBM 7030
CDC 6600. За системной консолью находятся два «плеча» шкафа в форме знака «плюс» с открытыми крышками. На каждом плече машины было до четырех таких стоек. Справа - система охлаждения.
А Крей-1 сохранено в Немецкий музей

В 1960 г. UNIVAC построил Ливерморский компьютер для атомных исследований (LARC), который сегодня считается одним из первых суперкомпьютеров для Центра исследований и разработок ВМС США. Он по-прежнему использовал высокоскоростной барабанная память, а не вновь возникающие дисковод технологии.[11] Также среди первых суперкомпьютеров был IBM 7030 Stretch. IBM 7030 был построен IBM для Лос-Аламосская национальная лаборатория, который в 1955 году требовал компьютера в 100 раз быстрее, чем любой существующий компьютер. IBM 7030 использовал транзисторы, память магнитного сердечника, конвейерный инструкции, предварительно загруженные данные через контроллер памяти и включенные в новаторские диски с произвольным доступом. IBM 7030 был построен в 1961 году, и, несмотря на то, что он не справился со стократным увеличением производительности, он был куплен Лос-Аламосской национальной лабораторией. Покупатели в Англии и Франции также купили компьютер, и он стал основой для IBM 7950 Harvest, суперкомпьютер, созданный для криптоанализ.[12]

Третьим новаторским суперкомпьютерным проектом в начале 1960-х был Атлас на Манчестерский университет, созданный командой во главе с Том Килберн. Он разработал Атлас так, чтобы в памяти было до миллиона слов по 48 бит, но поскольку магнитное хранилище с такой емкостью было недоступно, фактическая основная память Атласа составляла всего 16000 слов, а барабан предоставлял память еще для 96000 слов. . Атлас Операционная система поменяны местами данные в виде страниц между магнитопроводом и барабаном. Операционная система Атлас также представила совместное времяпровождение к суперкомпьютерам, так что на суперкомпьютере одновременно может выполняться более одной программы.[13] Атлас был совместным предприятием Ферранти и Манчестерский университет и был разработан для работы со скоростью обработки, приближающейся к одной микросекунде на инструкцию, около миллиона инструкций в секунду.[14]

В CDC 6600, разработано Сеймур Крей, был закончен в 1964 году и ознаменовал переход от германий к кремний транзисторы. Кремниевые транзисторы могли работать быстрее, и проблема перегрева была решена за счет внедрения охлаждения в конструкцию суперкомпьютера.[15] Таким образом, CDC6600 стал самым быстрым компьютером в мире. Учитывая, что 6600 превзошел все другие современные компьютеры примерно в 10 раз, его окрестили суперкомпьютер и определил рынок суперкомпьютеров, когда сто компьютеров были проданы по 8 миллионов долларов каждый.[16][17][18][19]

Крей покинул CDC в 1972 году, чтобы основать собственную компанию. Cray Research.[17] Через четыре года после ухода из CDC Cray поставил 80 МГц Крей-1 в 1976 году, который стал одним из самых успешных суперкомпьютеров в истории.[20][21] В Крей-2 был выпущен в 1985 году. В нем было восемь центральные процессоры (Процессоры), жидкостное охлаждение и охлаждающая жидкость электроники флюоринерт был прокачан через суперкомпьютерная архитектура. Он работал на 1.9 гигафлопс и был вторым по быстродействию в мире после суперкомпьютера М-13 в Москве.[22]

Массивно параллельные конструкции

Основные статьи: Архитектура суперкомпьютера и Параллельное компьютерное оборудование
Шкаф массивно параллельной Синий ген / L, показывая сложенные лезвия, каждый из которых имеет много процессоров.

Единственным компьютером, который серьезно бросил вызов производительности Cray-1 в 1970-х годах, был компьютер. ИЛЛИАК IV. Эта машина была первым реализованным образцом настоящего массивно параллельный компьютер, в котором множество процессоров работали вместе, чтобы решить разные части одной большой проблемы. В отличие от векторных систем, которые были разработаны для максимально быстрого выполнения единого потока данных, в этой концепции компьютер вместо этого передает отдельные части данных на совершенно разные процессоры, а затем повторно объединяет результаты. Конструкция ILLIAC была завершена в 1966 году с 256 процессорами и обеспечивала скорость до 1 Гфлопс по сравнению с пиковым значением Cray-1 1970-х годов в 250 MFLOPS. Однако проблемы разработки привели к созданию только 64 процессоров, и система никогда не могла работать быстрее, чем примерно 200 MFLOPS, будучи намного больше и сложнее, чем Cray. Другая проблема заключалась в том, что написание программного обеспечения для системы было трудным, и для достижения максимальной производительности требовались серьезные усилия.

Но частичный успех ILLIAC IV был широко расценен как указатель пути в будущее суперкомпьютеров. Крей возражал против этого, как известно, шутя: «Если бы вы вспахивали поле, что бы вы предпочли использовать? Двух сильных волов или 1024 цыплят?»[23] Но к началу 1980-х несколько команд работали над параллельными проектами с тысячами процессоров, особенно Соединительная машина (CM), разработанные на основе исследований Массачусетский технологический институт. CM-1 использовал аж 65 536 упрощенных кастомов. микропроцессоры соединены вместе в сеть делиться данными. Последовало несколько обновленных версий; Суперкомпьютер CM-5 - это компьютер с массовым параллелизмом, способный выполнять многие миллиарды арифметических операций в секунду.[24]

В 1982 г. Осакский университет с Система компьютерной графики ЛИНКС-1 использовал массивно параллельный архитектура обработки, с 514 микропроцессоры, в том числе 257 Зилог Z8001 управляющие процессоры и 257 iAPX 86/20 процессоры с плавающей запятой. В основном он использовался для рендеринга реалистичного 3D компьютерная графика.[25] Fujitsu VPP500 1992 года является необычным, поскольку для достижения более высоких скоростей его процессоры использовали GaAs, материал, который обычно используется в микроволновой печи из-за его токсичности.[26] Fujitsu с Цифровая аэродинамическая труба суперкомпьютер использовал 166 векторных процессоров, чтобы занять первое место в 1994 году с пиковой скоростью 1,7гигафлопс (GFLOPS) на процессор.[27][28] В Hitachi SR2201 достигла максимальной производительности 600 GFLOPS в 1996 году за счет использования 2048 процессоров, подключенных через быструю трехмерную перекладина сеть.[29][30][31] В Intel Paragon могло быть от 1000 до 4000 Intel i860 процессоров в различных конфигурациях и был признан самым быстрым в мире в 1993 году. Paragon был MIMD машина, которая соединяет процессоры через высокоскоростной двух размерная сетка, позволяя процессам выполняться на отдельных узлах, обмениваясь данными через Интерфейс передачи сообщений.[32]

Разработка программного обеспечения оставалась проблемой, но серия CM вызвала серьезные исследования по этому вопросу. Подобные конструкции с использованием нестандартного оборудования были созданы многими компаниями, включая Эванс и Сазерленд ES-1, MasPar, nCUBE, Intel iPSC и Goodyear MPP. Но к середине 1990-х годов производительность ЦП общего назначения настолько возросла, что суперкомпьютер можно было построить с их использованием в качестве отдельных процессоров вместо использования собственных микросхем. На рубеже 21 века конструкции с десятками тысяч стандартных процессоров стали нормой, а в более поздних машинах добавляли графические блоки к смеси.[7][8]

Доля ЦП TOP500
Схема трехмерного тороидальное соединение используется такими системами, как Blue Gene, Cray XT3 и т. д.

Системы с большим количеством процессоров обычно выбирают один из двух путей. в сеточные вычисления В соответствии с подходом, вычислительная мощность многих компьютеров, организованных как распределенные, разнообразные административные домены, гибко используется всякий раз, когда компьютер доступен.[33] В другом подходе большое количество процессоров используется в непосредственной близости друг от друга, например в компьютерный кластер. В такой централизованной массивно параллельный система скорость и гибкость соединять становится очень важным, и современные суперкомпьютеры использовали различные подходы, начиная от улучшенных Infiniband системы в трехмерные тор межсоединения.[34][35] Использование многоядерные процессоры в сочетании с централизацией - это новое направление, например как в Циклоп64 система.[36][37]

Поскольку цена, производительность и энергоэффективность графические процессоры общего назначения (GPGPU) улучшились,[38] номер петафлопс суперкомпьютеры, такие как Тяньхэ-I и Туманности начали полагаться на них.[39] Однако другие системы, такие как K компьютер продолжать использовать обычные процессоры, такие как SPARC -основанные конструкции и общая применимость GPGPU в универсальных высокопроизводительных вычислительных приложениях был предметом споров, поскольку, хотя GPGPU может быть настроен для получения хороших результатов в конкретных тестах, его общая применимость к повседневным алгоритмам может быть ограничена, если не будут затрачены значительные усилия на настройку приложения для Это.[40][41] Тем не менее, графические процессоры набирают обороты, и в 2012 году Суперкомпьютер Jaguar был преобразован в Титан путем дооснащения процессоров графическими процессорами.[42][43][44]

Ожидаемый жизненный цикл высокопроизводительных компьютеров составляет около трех лет, прежде чем потребуется обновление.[45] В Gyoukou суперкомпьютер уникален тем, что в нем используется как массовая параллельная конструкция, так и жидкостное иммерсионное охлаждение.

Суперкомпьютеры специального назначения

Был разработан ряд систем специального назначения, посвященных одной проблеме. Это позволяет использовать специально запрограммированные FPGA чипсы или даже на заказ ASIC, позволяя получить лучшее соотношение цена / качество за счет отказа от общности. Примеры суперкомпьютеров специального назначения включают: Belle,[46] Темно-синий,[47] и Гидра,[48] для игры шахматы, Гравитационная труба для астрофизики,[49] MDGRAPE-3 для расчета структуры белковмолекулярная динамика[50] и Глубокая трещина,[51] за нарушение DES шифр.

Использование энергии и управление теплом

Смотрите также: Компьютерное охлаждение и Зеленый 500
В Саммит суперкомпьютер по состоянию на ноябрь 2018 года является самым быстрым суперкомпьютером в мире.[52] При измеренной энергоэффективности 14,668 Гфлопс / ватт он также занимает 3-е место в мире по энергоэффективности.[53]

На протяжении десятилетий управление плотность тепла остается ключевой проблемой для большинства централизованных суперкомпьютеров.[54][55][56] Большое количество тепла, выделяемого системой, также может иметь другие эффекты, например сокращение срока службы других компонентов системы.[57] Существуют разные подходы к управлению теплом, от насосных до Флюоринерт через систему к гибридной системе жидкостно-воздушного охлаждения или воздушному охлаждению с нормальным кондиционер температуры.[58][59] Типичный суперкомпьютер потребляет большое количество электроэнергии, почти вся она преобразуется в тепло, требующее охлаждения. Например, Тяньхэ-1А потребляет 4,04мегаватты (МВт) электроэнергии.[60] Стоимость питания и охлаждения системы может быть значительной, например 4 МВт по цене 0,10 долл. США / кВт · ч - это 400 долл. США в час или около 3,5 млн долл. США в год.

An IBM HS20 лезвие

Управление теплом является серьезной проблемой в сложных электронных устройствах и по-разному влияет на мощные компьютерные системы.[61] В Тепловая схема питания и Рассеивание мощности процессора проблемы суперкомпьютеров превосходят традиционные компьютерное охлаждение технологии. Награды за суперкомпьютеры зеленые вычисления отразить эту проблему.[62][63][64]

При упаковке тысяч процессоров неизбежно возникает значительное количество плотность тепла с этим нужно иметь дело. В Cray 2 был с жидкостным охлаждением, и использовал Флюоринерт «охлаждающий водопад», который продавливался через модули под давлением.[58] Однако подход с погруженным жидкостным охлаждением был непрактичным для систем с несколькими шкафами на основе стандартных процессоров, а в Система X специальная система охлаждения, сочетающая кондиционирование воздуха с жидкостным охлаждением, была разработана совместно с Компания Liebert.[59]

в Синий ген Система IBM намеренно использовала процессоры с низким энергопотреблением, чтобы справиться с плотностью тепла.[65]IBM Мощность 775, выпущенный в 2011 году, имеет плотно упакованные элементы, требующие водяного охлаждения.[66] IBM Аквазар Система использует охлаждение горячей водой для достижения энергоэффективности, вода также используется для обогрева зданий.[67][68]

Энергоэффективность компьютерных систем обычно измеряется в единицах "FLOPS на ватт ". В 2008, Roadrunner к IBM работает на 3,76MFLOPS / Вт.[69][70] В ноябре 2010 г. Синий Джин / Q достигла 1,684 MFLOPS / Вт.[71][72] В июне 2011 года 2 первых места в рейтинге Зеленый 500 список был занят Синий ген машин в Нью-Йорке (одна из которых достигает 2097 MFLOPS / Вт) с DEGIMA кластер в Нагасаки, заняв третье место с показателем 1375 MFLOPS / Вт.[73]

Поскольку медные провода могут передавать энергию в суперкомпьютер с гораздо большей плотностью мощности, чем сжатый воздух или циркулирующий хладагент может удалить отходящее тепло,[74]способность систем охлаждения отводить отходящее тепло является ограничивающим фактором.[75][76]По состоянию на 2015 год, многие существующие суперкомпьютеры обладают большей пропускной способностью инфраструктуры, чем фактическая пиковая потребность машины - разработчики обычно консервативно проектируют инфраструктуру питания и охлаждения, чтобы справиться с мощностью, превышающей теоретическую пиковую электрическую мощность, потребляемую суперкомпьютером. Конструкции суперкомпьютеров будущего имеют ограниченную мощность - Тепловая схема питания Для суперкомпьютера в целом объем, с которым может справиться инфраструктура питания и охлаждения, несколько превышает ожидаемое нормальное энергопотребление, но меньше теоретического пикового энергопотребления электронного оборудования.[77]

Программное обеспечение и управление системой

Операционные системы

Основная статья: Операционные системы суперкомпьютеров

С конца 20 века операционные системы суперкомпьютера претерпели серьезные преобразования, основанные на изменениях в суперкомпьютерная архитектура.[78] В то время как ранние операционные системы были специально адаптированы для каждого суперкомпьютера для увеличения скорости, тенденция заключалась в отходе от внутренних операционных систем к адаптации общего программного обеспечения, такого как Linux.[79]

Поскольку современные массивно параллельный суперкомпьютеры обычно отделяют вычисления от других служб с помощью нескольких типов узлы, они обычно запускают разные операционные системы на разных узлах, например используя небольшой и эффективный легкое ядро Такие как CNK или же CNL на вычислительных узлах, но более крупная система, такая как Linux -производный на сервере и Ввод / вывод узлы.[80][81][82]

В то время как в традиционной многопользовательской компьютерной системе планирование работы фактически является постановка задач Проблема для обработки и периферийных ресурсов, в массивно-параллельной системе система управления заданиями должна управлять распределением как вычислительных, так и коммуникационных ресурсов, а также изящно справляться с неизбежными сбоями оборудования, когда присутствуют десятки тысяч процессоров.[83]

Хотя большинство современных суперкомпьютеров используют Linux На основе операционной системы, каждый производитель имеет свою собственную производную Linux, и отраслевого стандарта не существует, отчасти из-за того, что различия в аппаратных архитектурах требуют изменений для оптимизации операционной системы для каждой конструкции оборудования.[78][84]

Программные инструменты и передача сообщений

Основная статья: Передача сообщений в компьютерных кластерах
Смотрите также: Параллельные вычисления и Модель параллельного программирования
Широкоугольный обзор АЛМА коррелятор[85]

Параллельная архитектура суперкомпьютеров часто требует использования специальных методов программирования для увеличения их скорости. Программные инструменты для распределенной обработки включают стандартные API Такие как MPI и PVM, VTL, и Открытый исходный код программное обеспечение, такое как Беовульф.

В наиболее распространенном сценарии такие среды, как PVM и MPI для слабосвязанных кластеров и OpenMP для жестко скоординированной общей памяти используются машины. Требуются значительные усилия для оптимизации алгоритма с учетом характеристик межсоединения машины, на которой он будет работать; цель состоит в том, чтобы не допустить, чтобы какой-либо из процессоров тратил время на ожидание данных от других узлов. GPGPU имеют сотни ядер процессора и программируются с использованием таких моделей программирования, как CUDA или же OpenCL.

Кроме того, отлаживать и тестировать параллельные программы довольно сложно. Специальные техники необходимо использовать для тестирования и отладки таких приложений.

Распределенные суперкомпьютеры

Оппортунистические подходы

Основная статья: Грид-вычисления
Пример архитектуры сеточные вычисления система, соединяющая множество персональных компьютеров через Интернет

Оппортунистические суперкомпьютеры - это разновидность сетевых сеточные вычисления посредством чего "супер виртуальная машина" многих слабо связанный добровольные вычислительные машины выполняют очень большие вычислительные задачи. Грид-вычисления были применены к ряду крупномасштабных смущающе параллельный проблемы, требующие масштабирования производительности суперкомпьютеров. Однако основная сетка и облачные вычисления подходы, которые полагаются на волонтерские вычисления не может обрабатывать традиционные суперкомпьютерные задачи, такие как гидродинамическое моделирование.[86]

Самая быстрая система грид-вычислений - это проект распределенных вычислений Складной @ дома (F @ h). F @ h сообщил о 2,5 эксафлопс из x86 вычислительная мощность По состоянию на апрель 2020 г.. Из них более 100 PFLOPS вносятся клиентами, работающими на различных графических процессорах, а остальные - от различных систем CPU.[87]

В Открытая инфраструктура Беркли для сетевых вычислений На платформе (BOINC) размещается ряд проектов распределенных вычислений. По состоянию на февраль 2017 г., BOINC зафиксировал вычислительную мощность более 166 петафлопс на более чем 762 тысячах активных компьютеров (хостов) в сети.[88]

По состоянию на октябрь 2016 г., Отличный Интернет-поиск Mersenne Prime (GIMPS) распространены Мерсенн Прайм поиск достиг 0,313 PFLOPS через более чем 1,3 миллиона компьютеров.[89] В Интернет PrimeNet Server поддерживает подход к сеточным вычислениям GIMPS, один из первых и наиболее успешных[нужна цитата ] проекты в области грид-вычислений, с 1997 года.

Квази-оппортунистические подходы

Основная статья: Квазиоппортунистический суперкомпьютер

Квазиоппортунистические суперкомпьютеры - это форма распределенных вычислений при этом «супервиртуальная машина» многих сетевых географически разнесенных компьютеров выполняет вычислительные задачи, требующие огромной вычислительной мощности.[90] Квази-оппортунистические суперкомпьютеры призваны обеспечить более высокое качество обслуживания, чем гибкие сетевые вычисления за счет достижения большего контроля над назначением задач распределенным ресурсам и использования информации о доступности и надежности отдельных систем в суперкомпьютерной сети. Однако квазиоппортунистическое распределенное выполнение требовательного программного обеспечения для параллельных вычислений в гридах должно достигаться за счет реализации соглашений о распределении по сетке, подсистем совместного распределения, механизмов распределения с учетом топологии связи, отказоустойчивых библиотек передачи сообщений и предварительной обработки данных.[90]

Облака для высокопроизводительных вычислений

Облачные вычисления благодаря своему недавнему и быстрому расширению и развитию, в последние годы привлекла внимание пользователей и разработчиков высокопроизводительных вычислений (HPC). Облачные вычисления пытаются предоставлять HPC-as-a-service точно так же, как и другие формы услуг, доступных в облаке, такие как программное обеспечение как сервис, платформа как услуга, и инфраструктура как услуга. Пользователи HPC могут извлечь выгоду из облака с разных сторон, например, масштабируемость, доступность ресурсов по требованию, скорость и недорого. С другой стороны, перемещение приложений высокопроизводительных вычислений также связано с рядом проблем. Хорошие примеры таких проблем: виртуализация накладные расходы в облаке, мультитенантность ресурсов и проблемы с задержкой в ​​сети. В настоящее время проводится много исследований, чтобы преодолеть эти проблемы и сделать высокопроизводительные вычисления в облаке более реальной возможностью.[91][92][93][94]

В 2016 г. Penguin Computing, R-HPC, Веб-сервисы Amazon, Univa, Silicon Graphics International, Sabalcore и Gomput начали предлагать HPC облачные вычисления. Облако Penguin On Demand (POD) - это вычислительная модель без операционной системы для выполнения кода, но каждому пользователю предоставляется виртуализированный узел входа. Вычислительные узлы POD подключаются через невиртуализированные 10 Гбит / с Ethernet или QDR InfiniBand сети. Подключение пользователя к POD Дата центр колеблется от 50 Мбит / с до 1 Гбит / с.[95] Ссылаясь на Elastic Compute Cloud EC2 от Amazon, Penguin Computing утверждает, что виртуализация вычислительных узлов не подходит для HPC. Penguin Computing также критиковала то, что облака HPC могут выделять вычислительные узлы клиентам, находящимся далеко друг от друга, что вызывает задержку, снижающую производительность некоторых приложений HPC.[96]

Измерение производительности

Возможности против емкости

Суперкомпьютеры обычно стремятся к максимальным вычислительным возможностям, а не к вычислительным мощностям. Вычисление возможностей обычно рассматривается как использование максимальной вычислительной мощности для решения одной большой проблемы в кратчайшие сроки. Часто система возможностей может решить проблему такого размера или сложности, которую не может ни один другой компьютер, например, очень сложную моделирование погоды заявление.[97]

Вычисление емкости, напротив, обычно рассматривается как использование эффективной рентабельной вычислительной мощности для решения нескольких довольно больших проблем или множества мелких проблем.[97] Архитектуры, которые позволяют поддерживать множество пользователей для выполнения рутинных повседневных задач, могут обладать большой емкостью, но обычно не считаются суперкомпьютерами, поскольку они не решают ни одной очень сложной проблемы.[97]

Показатели эффективности

Смотрите также: Тесты LINPACK и Грид-вычисления § Самые быстрые виртуальные суперкомпьютеры
Максимальная скорость суперкомпьютера: логарифм скорость более 60 лет

В общем, скорость суперкомпьютеров измеряется и проверенный в ФЛОПЫ («операций с плавающей запятой в секунду»), а не с точки зрения MIPS («миллион инструкций в секунду), как в случае с компьютерами общего назначения.[98] Эти измерения обычно используются с Префикс SI Такие как тера-, объединенные в сокращение "TFLOPS" (1012 FLOPS, произносится терафлопс), или же пета-, объединенные в сокращение "PFLOPS" (1015 FLOPS, произносится петафлопс.) "Petascale "суперкомпьютеры могут обрабатывать один квадриллион (1015) (1000 трлн) FLOPS. Exascale производительность вычислений в диапазоне exaFLOPS (EFLOPS). EFLOPS - это один квинтиллион (1018) FLOPS (один миллион TFLOPS).

Ни одно число не может отражать общую производительность компьютерной системы, но цель теста Linpack - приблизительно оценить, насколько быстро компьютер решает числовые задачи, и он широко используется в отрасли.[99] Измерение FLOPS основано либо на теоретической производительности процессора с плавающей запятой (полученной из спецификаций процессора производителя и показанной как «Rpeak» в списках TOP500), что обычно недостижимо при выполнении реальных рабочих нагрузок, либо на достижимой пропускной способности, полученной из в Тесты LINPACK и отображается как «Rmax» в списке TOP500.[100] Тест LINPACK обычно выполняет LU разложение большой матрицы.[101] Производительность LINPACK дает некоторое представление о производительности для некоторых реальных проблем, но не обязательно соответствует требованиям обработки многих других рабочих нагрузок суперкомпьютеров, которые, например, могут потребовать большей пропускной способности памяти, или могут потребовать более высокой производительности целочисленных вычислений, или могут потребоваться высокопроизводительная система ввода-вывода для достижения высокого уровня производительности.[99]

Список ТОП500

Основная статья: TOP500
Дальнейшая информация: Список самых быстрых компьютеров и История суперкомпьютеров
20 лучших суперкомпьютеров мира (июнь 2014 г.)

С 1993 года самые быстрые суперкомпьютеры входят в список TOP500 в соответствии с их Тест LINPACK полученные результаты. Список не претендует на беспристрастность или окончательность, но это широко цитируемое текущее определение «самого быстрого» суперкомпьютера, доступного в любой момент времени.

Это недавний список компьютеров, которые оказались в верхней части списка TOP500,[102] а «Пиковая скорость» дается как рейтинг «Rmax». В 2018 г. Lenovo стал крупнейшим в мире поставщиком суперкомпьютеров TOP500, выпустив 117 единиц.[103]

ГодСуперкомпьютерRmax
(Терафлоп / с)		Место расположения
2020Fujitsu Фугаку415,530.0Кобе, Япония
2018IBM Саммит148,600.0Oak Ridge, НАС.
2018IBM /Nvidia /Mellanox Сьерра94,640.0Ливермор, НАС.
2016Sunway TaihuLight93,014.6Уси, Китай
2013NUDT Тяньхэ-261,444.5Гуанчжоу, Китай
2019Dell Frontera23,516.4Остин, НАС.
2012Cray /HPE Piz Daint21,230.0Лугано, Швейцария
2015Cray /HPE Троица20,158.7Нью-Мексико, НАС.
2018Fujitsu ABCI19,880.0Токио, Япония
2018Lenovo SuperMUC-NG19,476.6Гархинг, Германия

Приложения

Этапы применения суперкомпьютера можно кратко изложить в следующей таблице:

ДесятилетиеИспользование и компьютер
1970-е годыПрогноз погоды, аэродинамические исследования (Крей-1 ).[104]
1980-еВероятностный анализ,[105] моделирование радиационной защиты[106] (CDC Cyber ).
1990-е годыВзлом кода грубой силы (Взломщик EFF DES ).[107]
2000-еТрехмерное моделирование ядерных испытаний вместо законного поведения Договор о нераспространении ядерного оружия (ASCI Q ).[108]
2010-еМоделирование молекулярной динамики (Тяньхэ-1А )[109]
2020-еНаучные исследования для предотвращения вспышек заболеваний / Исследования электрохимических реакций[110]

IBM Синий ген Компьютер / P был использован для моделирования ряда искусственных нейронов, эквивалентных примерно одному проценту коры головного мозга человека, содержащих 1,6 миллиарда нейронов с примерно 9 триллионами соединений. Этой же исследовательской группе также удалось с помощью суперкомпьютера смоделировать количество искусственных нейронов, эквивалентное всему мозгу крысы.[111]

Современное прогнозирование погоды также опирается на суперкомпьютеры. В Национальное управление океанических и атмосферных исследований использует суперкомпьютеры для обработки сотен миллионов наблюдений, чтобы сделать прогнозы погоды более точными.[112]

В 2011 году проблемы и трудности в продвижении за пределы суперкомпьютеров были подчеркнуты IBM отказ от Голубые воды Петаскейл проект.[113]

В Расширенная программа моделирования и вычислений в настоящее время использует суперкомпьютеры для обслуживания и моделирования ядерного арсенала США.[114]

В начале 2020 г. Коронавирус был первым и центральным в мире. Суперкомпьютеры использовали различные модели для поиска соединений, которые потенциально могут остановить распространение. Эти компьютеры работают десятки часов, используя несколько параллельно работающих процессоров для моделирования различных процессов.[115][116][117]

Развитие и тенденции

Распределение суперкомпьютеров TOP500 по странам, ноябрь 2015 г.

В 2010-х годах Китай, США, Европейский Союз и другие соревновались за право первыми создать 1 exaFLOP (1018 или один квинтиллион FLOPS) суперкомпьютер.[118] Эрик П. ДеБенедиктис из Сандийские национальные лаборатории теоретизировал, что zettaFLOPS (1021 или один секстиллион ФЛОПОВ) требуется компьютер для выполнения полного погодное моделирование, который может точно охватывать двухнедельный промежуток времени.[119][120][121] Такие системы могут быть построены примерно к 2030 году.[122]

Много Моделирование Монте-Карло использовать тот же алгоритм для обработки случайно сгенерированного набора данных; особенно, интегро-дифференциальные уравнения описание физические транспортные процессы, то случайные пути, столкновения и вклады энергии и импульса нейтронов, фотонов, ионов, электронов и т. д. Следующим шагом для микропроцессоров может стать третье измерение; и специализируясь на Монте-Карло, многие слои могут быть идентичными, что упрощает процесс проектирования и производства.[123]

Стоимость эксплуатации высокопроизводительных суперкомпьютеров выросла, в основном из-за увеличения энергопотребления. В середине 1990-х годов топ-10 суперкомпьютеров требовался в диапазоне 100 киловатт, в 2010 году 10 лучших суперкомпьютеров требовали от 1 до 2 мегаватт.[124] Исследование 2010 г., проведенное по заказу DARPA определили энергопотребление как наиболее серьезную проблему при достижении Exascale вычисления.[125] В то время один мегаватт энергии в год стоил около 1 миллиона долларов. Суперкомпьютерные средства были созданы для эффективного отвода увеличивающегося количества тепла, производимого современными многоядерными процессорами. центральные процессоры. Исходя из энергопотребления суперкомпьютеров из списка Green 500 в период с 2007 по 2011 год, суперкомпьютеру с производительностью 1 экзафлопс в 2011 году потребовалось бы почти 500 мегаватт. Операционные системы были разработаны для существующего оборудования, чтобы по возможности экономить энергию.[126] Ядра ЦП, не используемые во время выполнения распараллеленного приложения, были переведены в состояние с низким энергопотреблением, что привело к экономии энергии для некоторых суперкомпьютерных приложений.[127]

Растущая стоимость эксплуатации суперкомпьютеров является движущим фактором тенденции к объединению ресурсов через распределенную суперкомпьютерную инфраструктуру. Национальные суперкомпьютерные центры сначала возникли в США, затем в Германии и Японии. Европейский Союз запустил Партнерство для передовых вычислений в Европе (PRACE) с целью создания устойчивой панъевропейской суперкомпьютерной инфраструктуры с услугами для поддержки ученых по всему миру. Евросоюз в портировании, масштабировании и оптимизации суперкомпьютерных приложений.[124] Исландия построила первый в мире суперкомпьютер с нулевым уровнем выбросов. Расположен в дата-центре Thor в Рейкьявик, Исландия, этот суперкомпьютер использует полностью возобновляемые источники энергии, а не ископаемое топливо. Более холодный климат также снижает потребность в активном охлаждении, что делает его одним из самых экологически чистых объектов в мире компьютеров.[128]

Финансирование суперкомпьютерного оборудования также становилось все труднее. В середине 1990-х годов 10 лучших суперкомпьютеров стоили около 10 миллионов евро, а в 2010 году 10 лучших суперкомпьютеров требовали инвестиций в размере от 40 до 50 миллионов евро.[124] В 2000-х годах национальные правительства внедрили различные стратегии финансирования суперкомпьютеров. В Великобритании суперкомпьютеры полностью финансировались правительством страны, а высокопроизводительные вычисления были переданы под контроль национального финансового агентства. Германия разработала смешанную модель финансирования, объединяющую местное государственное финансирование и федеральное финансирование.[124]

В художественной литературе

Основная статья: Захват AI

Много научная фантастика писатели изображали суперкомпьютеры в своих произведениях как до, так и после исторического строительства таких компьютеров. Большая часть такой фантастики посвящена отношениям людей с компьютерами, которые они строят, и возможности конфликта, который в конечном итоге может развиться между ними. Примеры суперкомпьютеров в художественной литературе включают: HAL-9000, Мультивак, Машина останавливается, ГЛаДОС, Неизбежный конфликт, Молот Вулкана, Колосс и Глубокая мысль.

Смотрите также

Примечания и ссылки

  1. ^ "Объявление о гене IBM Blue". 03.ibm.com. 26 июня 2007 г.. Получено 9 июн 2012.
  2. ^ "Бесстрашный". Вычислительный центр Argonne Leadership Computing. Аргоннская национальная лаборатория. Архивировано из оригинал 7 мая 2013 г.. Получено 26 марта 2020.
  3. ^ «Список: июнь 2018». 500 лучших. Получено 25 июн 2018.
  4. ^ «Семейство операционных систем / Linux». TOP500.org. Получено 30 ноября 2017.
  5. ^ Андерсон, Марк (21 июня 2017 г.). «Глобальная гонка за Exascale приведет к массовому развитию суперкомпьютеров и ИИ». Spectrum.IEEE.org. Проверено 20 января 2019.
  6. ^ Лемке, Тим (8 мая 2013 г.). «АНБ открывает путь к созданию массового вычислительного центра». Получено 11 декабря 2013.
  7. ^ а б Хоффман, Аллан Р .; и другие. (1990). Суперкомпьютеры: направления в технологиях и приложениях. Национальные академии. С. 35–47. ISBN  978-0-309-04088-4.
  8. ^ а б Хилл, Марк Дональд; Джуппи, Норман Пол; Сохи, Гуриндар (1999). Чтения по компьютерной архитектуре. С. 40–49. ISBN  978-1-55860-539-8.
  9. ^ а б «Япония захватила корону TOP500 с помощью суперкомпьютера с ручным приводом - сайт TOP500». www.top500.org.
  10. ^ «Разработка производительности - ТОП500 суперкомпьютерных сайтов». www.top500.org.
  11. ^ Эрик Г. Сведин; Дэвид Л. Ферро (2007). Компьютеры: история жизни технологии. JHU Press. п. 57. ISBN  9780801887741.
  12. ^ Эрик Г. Сведин; Дэвид Л. Ферро (2007). Компьютеры: история жизни технологии. JHU Press. п. 56. ISBN  9780801887741.
  13. ^ Эрик Г. Сведин; Дэвид Л. Ферро (2007). Компьютеры: история жизни технологии. JHU Press. п. 58. ISBN  9780801887741.
  14. ^ Атлас, Университет Манчестера, архив из оригинал 28 июля 2012 г., получено 21 сентября 2010
  15. ^ Супермены, Чарльз Мюррей, Wiley & Sons, 1997.
  16. ^ Пол Э. Серуцци (2003). История современных вычислений. MIT Press. п.161. ISBN  978-0-262-53203-7.
  17. ^ а б Ханнан, Кэрин (2008). Биографический словарь штата Висконсин. Государственные исторические издания. С. 83–84. ISBN  978-1-878592-63-7.
  18. ^ Джон Импальяццо; Джон А. Н. Ли (2004). История информатики в образовании. Springer Science & Business Media. п.172. ISBN  978-1-4020-8135-4.
  19. ^ Эндрю Р. Л. Кейтон; Ричард Сиссон; Крис Захер (2006). Средний Запад Америки: интерпретирующая энциклопедия. Издательство Индианского университета. п. 1489. ISBN  978-0-253-00349-2.
  20. ^ Чтения по компьютерной архитектуре Марк Дональд Хилл, Норман Пол Джуппи, Гуриндар Сохи 1999 ISBN  978-1-55860-539-8 стр. 41-48
  21. ^ Основные этапы развития информатики и информационных технологий Эдвин Д. Рейли, 2003 г. ISBN  1-57356-521-0 стр.65
  22. ^ "Михаил Александрович Карцев, М1, М4, М10, М13. Развитие информатики и технологий в Украине". www.icfcst.kiev.ua.
  23. ^ "Цитаты Сеймура Крея". BrainyQuote.
  24. ^ Стив Нельсон (3 октября 2014 г.). "ComputerGK.com: Суперкомпьютеры".
  25. ^ "ЛИНКС-1 Система компьютерной графики-Компьютерный музей". Museum.ipsj.or.jp.
  26. ^ «VPP500 (1992) - Fujitsu Global».
  27. ^ «Годовой отчет TOP500 за 1994 год». Netlib.org. 1 октября 1996 г.. Получено 9 июн 2012.
  28. ^ Н. Хиросе и М. Фукуда (1997). Численные исследования аэродинамической трубы (NWT) и CFD в Национальной аэрокосмической лаборатории. Материалы HPC-Asia '97. Страницы компьютерного общества IEEE. Дои:10.1109 / HPC.1997.592130.
  29. ^ Х. Фуджи, Ю. Ясуда, Х. Акаси, Ю. Инагами, М. Кога, О. Исихара, М. Сязван, Х. Вада, Т. Сумимото, Архитектура и производительность массивно-параллельной процессорной системы Hitachi SR2201, Материалы 11-го Международного симпозиума по параллельной обработке, апрель 1997 г., страницы 233–241.
  30. ^ Ю. Ивасаки, Проект CP-PACS, Nuclear Physics B: Proceedings Supplements, том 60, выпуски 1–2, январь 1998 г., страницы 246–254.
  31. ^ А.Дж. ван дер Стин, Обзор новейших суперкомпьютеров, Публикация NCF, Stichting Nationale Computer Faciliteiten, Нидерланды, январь 1997 г.
  32. ^ Масштабируемый ввод / вывод: достижение системного баланса Дэниел А. Рид, 2003 г. ISBN  978-0-262-68142-1 стр.182
  33. ^ Продан, Раду; Фарингер, Томас (2007). Грид-вычисления: управление экспериментами, интеграция инструментов и научные рабочие процессы. стр.1 –4. ISBN  978-3-540-69261-4.
  34. ^ Рыцарь, Воля: "IBM создает самый мощный компьютер в мире ", Служба новостей NewScientist.com, Июнь 2007 г.
  35. ^ Н. Р. Агида; и другие. (2005). "Сеть межсоединений Blue Gene / L Torus | Журнал исследований и разработок IBM" (PDF). Сеть межсоединений Torus. п. 265. Архивировано с оригинал (PDF) 15 августа 2011 г.
  36. ^ Ниу, Янвэй; Ху, Цзян; Барнер, Кеннет; Гао, Гуан Р. (2005). «Моделирование производительности и оптимизация доступа к памяти на архитектуре сотового компьютера Cyclops64» (PDF). Сетевые и параллельные вычисления. Конспект лекций по информатике. 3779. С. 132–143. Дои:10.1007/11577188_18. ISBN  978-3-540-29810-6.
  37. ^ Анализ и результаты производительности центральности вычислений на IBM Cyclops64 Авторы: Гуанмин Тан, Вугранам С. Сридхар и Гуан Р. Гао Журнал суперкомпьютеров Volume 56, Number 1, 1–24 сентября 2011 г.
  38. ^ Миттал и др. "Обзор методов анализа и повышения энергоэффективности GPU ", ACM Computing Surveys, 2014.
  39. ^ Прикетт, Тимоти (31 мая 2010 г.). «500 лучших суперов - расцвет графических процессоров». Theregister.co.uk.
  40. ^ "Обзор методов гетерогенных вычислений CPU-GPU ", Исследования ACM Computing, 2015 г.
  41. ^ Ханс Хакер; Карстен Тринитис; Йозеф Вайдендорфер; Маттиас Брем (2010). «Рассмотрение GPGPU для центров HPC: стоит ли прилагать усилия?». У Райнера Келлера; Дэвид Крамер; Ян-Филипп Вайс (ред.). Столкнувшись с проблемой многоядерности: аспекты новых парадигм и технологий в параллельных вычислениях. Springer Science & Business Media. С. 118–121. ISBN  978-3-642-16232-9.
  42. ^ Дэймон Поэтер (11 октября 2011 г.). «Суперкомпьютер Cray's Titan для ORNL может стать самым быстрым в мире». Pcmag.com.
  43. ^ Фельдман, Майкл (11 октября 2011 г.). «Графические процессоры превратят Jaguar ORNL в титан мощностью 20 петафлоп». Hpcwire.com.
  44. ^ Тимоти Прикетт Морган (11 октября 2011 г.). «Oak Ridge меняет позиции Jaguar с центральных процессоров на графические процессоры». Theregister.co.uk.
  45. ^ "Суперкомпьютер NETL".страница 2.
  46. ^ Кондон, Дж. и К. Томпсон "Belle Chess Оборудование ", В Успехи в компьютерных шахматах 3 (ред. М. Р. Б. Кларк), Pergamon Press, 1982.
  47. ^ Сюй, Фэн-сюн (2002). За Deep Blue: создание компьютера, победившего чемпиона мира по шахматам. Princeton University Press. ISBN  978-0-691-09065-8.
  48. ^ К. Доннингер, У. Лоренц. Гидра шахматного монстра. Proc. 14-й Международной конференции по программируемой логике и приложениям (FPL), 2004 г., Антверпен - Бельгия, LNCS 3203, стр. 927 - 932
  49. ^ Дж. Макино и М. Тайджи, Научное моделирование на специальных компьютерах: системы GRAPE, Wiley. 1998 г.
  50. ^ Пресс-релиз RIKEN, Завершение разработки компьютерной системы с одним петафлопс для моделирования молекулярной динамики.
  51. ^ Фонд электронных рубежей (1998). Взлом DES - Секреты исследований в области шифрования, политики прослушивания телефонных разговоров и дизайна микросхем. Oreilly & Associates Inc. ISBN  978-1-56592-520-5.
  52. ^ Лор, Стив (8 июня 2018 г.). «Давай, Китай: США снова являются домом для самого быстрого суперкомпьютера в мире». Нью-Йорк Таймс. Получено 19 июля 2018.
  53. ^ «Список Green500 - ноябрь 2018». TOP500. Получено 19 июля 2018.
  54. ^ Сюэ-Джун Ян; Сян-Кэ Ляо; и другие. (2011). «Суперкомпьютер TianHe-1A: его аппаратное и программное обеспечение». Журнал компьютерных наук и технологий. 26 (3): 344–351. Дои:10.1007 / s02011-011-1137-8. S2CID  1389468.
  55. ^ Супермены: история Сеймура Крея и технических волшебников, стоящих за суперкомпьютером Чарльз Дж. Мюррей 1997, ISBN  0-471-04885-2, страницы 133–135
  56. ^ Параллельная вычислительная гидродинамика; Последние достижения и будущие направления под редакцией Рупака Бисваса 2010 г. ISBN  1-60595-022-X стр. 401
  57. ^ Достижения в области суперкомпьютерных вычислений Юнге Хуан, 2008 г., ISBN  1-60456-186-6, страницы 313–314
  58. ^ а б Параллельные вычисления для обработки сигналов и управления в реальном времени М. О. Тохи, Мохаммад Аламгир Хоссейн, 2003 г., ISBN  978-1-85233-599-1, страницы 201–202
  59. ^ а б Вычислительная наука - ICCS 2005: 5-я международная конференция под редакцией Вайди С. Сундерама 2005 г., ISBN  3-540-26043-9, страницы 60–67
  60. ^ «Графические процессоры NVIDIA Tesla на базе самого быстрого суперкомпьютера в мире» (Пресс-релиз). Nvidia. 29 октября 2010 г.
  61. ^ Баландин Александр Александрович (октябрь 2009 г.). «Улучшение вычислений за счет охлаждения процессора». Spectrum.ieee.org.
  62. ^ "Зеленый 500". Green500.org.
  63. ^ «Список Green 500 в рейтинге суперкомпьютеров». iTnews Австралия. Архивировано из оригинал 22 октября 2008 г.
  64. ^ У-чун Фэн (2003). «Доказательства эффективности суперкомпьютеров | Журнал ACM Queue, том 1, выпуск 7, 10 января 2003 г., doi 10.1145 / 957717.957772» (PDF). Очередь. 1 (7): 54. Дои:10.1145/957717.957772. S2CID  11283177. Архивировано из оригинал (PDF) 30 марта 2012 г.
  65. ^ "IBM раскрывает 20 петафлопс BlueGene / Q super". Реестр. 22 ноября 2010 г.. Получено 25 ноября 2010.
  66. ^ Прикетт, Тимоти (15 июля 2011 г.). "Реестр: Суперузел IBM 'Blue Waters' вымывается на берег в августе ». Theregister.co.uk. Получено 9 июн 2012.
  67. ^ «Суперкомпьютер IBM с водяным охлаждением запускается в ETH Zurich». IBM News room. 2 июля 2010 г. В архиве из оригинала 10 января 2011 г.. Получено 16 марта 2020.
  68. ^ Мартин Ламоника (10 мая 2010 г.). "CNet 10 мая 2010". News.cnet.com. Получено 9 июн 2012.
  69. ^ «Правительство представляет самый быстрый компьютер в мире». CNN. Архивировано из оригинал 10 июня 2008 г. выполнение 376 миллионов вычислений на каждый ватт потребляемой электроэнергии.
  70. ^ "IBM Roadrunner выигрывает золото в гонке в петафлопс". В архиве из оригинала 17 декабря 2008 г.. Получено 16 марта 2020.
  71. ^ «Список суперкомпьютеров Top500 раскрывает тенденции в вычислительной технике». IBM ... Система BlueGene / Q .. установив рекорд энергоэффективности со значением 1680 MFLOPS / Вт, что более чем в два раза больше, чем у следующей лучшей системы.
  72. ^ «IBM Research - явный победитель в категории« 500 зеленых »». 18 ноября 2010 г.
  73. ^ «Список Зеленых 500». Green500.org. В архиве из оригинала от 3 июля 2011 г.. Получено 16 марта 2020.
  74. ^ Саед Г. Юнис.«Асимптотически нулевые вычисления энергии с использованием логики двухуровневого восстановления заряда».1994.стр. 14.
  75. ^ «Горячая тема - проблема охлаждения суперкомпьютеров» В архиве 18 января 2015 г. Wayback Machine.
  76. ^ Ананд Лал Шимпи.«Внутри суперкомпьютера Titan: 299 тыс. Ядер AMD x86 и 18,6 тыс. Графических процессоров NVIDIA».2012.
  77. ^ Кертис Сторли; Джо Секстон; Скотт Пакин; Майкл Ланг; Брайан Райх; Уильям Раст.«Моделирование и прогнозирование энергопотребления для высокопроизводительных вычислений».2014.
  78. ^ а б Энциклопедия параллельных вычислений Дэвид Падуя, 2011 г. ISBN  0-387-09765-1 страницы 426–429
  79. ^ Познавая машины: очерки технических изменений Дональд Маккензи 1998 ISBN  0-262-63188-1 стр. 149-151
  80. ^ Euro-Par 2004 Параллельная обработка: 10-я Международная конференция Euro-Par 2004, Марко Данелутто, Марко Ваннески и Доменико Лафоренца, ISBN  3-540-22924-8, стр. 835
  81. ^ Euro-Par 2006 Параллельная обработка: 12-я Международная конференция Euro-Par, 2006, Вольфганг Э. Нагель, Вольфганг В. Вальтер и Вольфганг Ленер ISBN  3-540-37783-2 страница
  82. ^ Оценка Cray XT3 Национальной лаборатории Окриджа Садаф Р. Алам и др. Международный журнал приложений высокопроизводительных вычислений Февраль 2008 г. 22 нет. 1 52–80
  83. ^ Открытая архитектура управления заданиями для суперкомпьютера Blue Gene / L, автор Ярив Аридор и др. в Стратегии планирования заданий для параллельной обработки Дрор Дж. Фейтельсон, 2005 г. ISBN  978-3-540-31024-2 страницы 95–101
  84. ^ «Таблица ОС Top500». Top500.org. Архивировано из оригинал 5 марта 2012 г.. Получено 31 октября 2010.
  85. ^ «Широкоугольный вид коррелятора ALMA». Пресс-релиз ESO. Получено 13 февраля 2013.
  86. ^ https://www.academia.edu/3991932/Chapter_03_Software_and_System_Management
  87. ^ Pande lab. «Статистика клиента по ОС». Складной @ дома. Стэндфордский Университет. Получено 10 апреля 2020.
  88. ^ "BOINC Combined". BOINCstats. BOINC. Архивировано из оригинал 19 сентября 2010 г.. Получено 30 октября 2016Обратите внимание, что эта ссылка предоставит текущую статистику, а не дату последнего доступа.
  89. ^ "Серверная технология распределенных вычислений Internet PrimeNet для большого поиска в Интернете Мерсенн Прайм". GIMPS. Получено 6 июн 2011.
  90. ^ а б Кравцов, Валентин; Кармели, Дэвид; Дубицкий, Вернер; Орда, Ариэль; Шустер, Ассаф; Йошпа, Бенни. «Квази-оппортунистические суперкомпьютеры в сетях, статья на горячие темы (2007)». Международный симпозиум IEEE по высокопроизводительным распределенным вычислениям. IEEE. Получено 4 августа 2011.
  91. ^ Jamalian, S .; Раджаи, Х. (1 марта 2015 г.). ASETS: система планирования задач с поддержкой SDN для HPCaaS в облаке. Международная конференция IEEE по облачной инженерии, 2015 г.. С. 329–334. Дои:10.1109 / IC2E.2015.56. ISBN  978-1-4799-8218-9. S2CID  10974077.
  92. ^ Jamalian, S .; Раджаи, Х. (1 июня 2015 г.). Планирование задач высокопроизводительных вычислений с интенсивным использованием данных с помощью SDN для включения высокопроизводительных вычислений как услуги. 2015 8-я Международная конференция IEEE по облачным вычислениям. С. 596–603. Дои:10.1109 / CLOUD.2015.85. ISBN  978-1-4673-7287-9. S2CID  10141367.
  93. ^ Gupta, A .; Милойчич, Д. (1 октября 2011 г.). Оценка приложений HPC в облаке. Шестой открытый саммит Cirrus 2011. С. 22–26. CiteSeerX  10.1.1.294.3936. Дои:10.1109 / OCS.2011.10. ISBN  978-0-7695-4650-6. S2CID  9405724.
  94. ^ Kim, H .; эль-Khamra, Y .; Jha, S .; Парашар, М. (1 декабря 2009 г.). Автономный подход к использованию интегрированной сети высокопроизводительных вычислений и облака. Пятая международная конференция IEEE по электронной науке, 2009 г.. С. 366–373. CiteSeerX  10.1.1.455.7000. Дои:10.1109 / e-Science.2009.58. ISBN  978-1-4244-5340-5. S2CID  11502126.
  95. ^ Эдлин, Дуглас. «Перенос высокопроизводительных вычислений в облако». Журнал администратора. Журнал администратора. Получено 30 марта 2019.
  96. ^ Никколай, Джеймс (11 августа 2009 г.). «Penguin переносит высокопроизводительные вычисления в облако». PCWorld. IDG для потребителей и малого и среднего бизнеса. Получено 6 июн 2016.
  97. ^ а б c Потенциальное влияние высокопроизводительных вычислений на четыре иллюстративных области науки и техники Комитетом по потенциальному влиянию высокопроизводительных вычислений на иллюстративные области науки и техники и Национальным исследовательским советом (28 октября 2008 г.) ISBN  0-309-12485-9 стр.9
  98. ^ Синфу Ву (1999). Оценка производительности, прогнозирование и визуализация параллельных систем. Springer Science & Business Media. С. 114–117. ISBN  978-0-7923-8462-5.
  99. ^ а б Донгарра, Джек Дж .; Лущек, Петр; Петите, Антуан (2003), «Тест LINPACK: прошлое, настоящее и будущее» (PDF), Параллелизм и вычисления: практика и опыт, 15 (9): 803–820, Дои:10.1002 / cpe.728, S2CID  1900724
  100. ^ «Понимание показателей производительности суперкомпьютера и емкости системы хранения». Университет Индианы. Получено 3 декабря 2017.
  101. ^ "Часто задаваемые вопросы". TOP500.org. Получено 3 декабря 2017.
  102. ^ Брошюра Intel - 11/91. "Страница каталога для списков Top500. Результат для каждого списка с июня 1993 г.". Top500.org. Получено 31 октября 2010.
  103. ^ «Lenovo достигает статуса крупнейшего мирового поставщика суперкомпьютеров TOP500». Деловой провод. 25 июня 2018.
  104. ^ «Компьютерная система Cray-1» (PDF). Cray Research, Inc. Получено 25 мая 2011.
  105. ^ Джоши, Раджани Р. (9 июня 1998 г.). «Новый эвристический алгоритм вероятностной оптимизации». Компьютеры и исследования операций. 24 (7): 687–697. Дои:10.1016 / S0305-0548 (96) 00056-1.
  106. ^ "Аннотация для SAMSY - Модульная система анализа защиты". Агентство по ядерной энергии ОЭСР, Исси-ле-Мулино, Франция. Получено 25 мая 2011.
  107. ^ "Исходный код EFF DES Cracker". Cosic.esat.kuleuven.be. Получено 8 июля 2011.
  108. ^ «Дипломатия в области разоружения: - Программа суперкомпьютеров и тестового моделирования Министерства энергетики». Acronym.org.uk. 22 августа 2000 г.. Получено 8 июля 2011.
  109. ^ «Инвестиции Китая в суперкомпьютеры на GPU начинают окупаться!». Blogs.nvidia.com. Получено 8 июля 2011.
  110. ^ Эндрю, Скотти. «Самый быстрый суперкомпьютер в мире обнаружил химические вещества, которые могут остановить распространение коронавируса, что является решающим шагом на пути к лечению». CNN. Получено 12 мая 2020.
  111. ^ Каку, Мичио. Физика будущего (Нью-Йорк: Doubleday, 2011), 65.
  112. ^ «Более быстрые суперкомпьютеры, помогающие прогнозировать погоду». News.nationalgeographic.com. 28 октября 2010 г.. Получено 8 июля 2011.
  113. ^ "IBM выпускает суперкомпьютерный проект" Blue Waters ". International Business Times. 9 августа 2011 г.. Получено 14 декабря 2018. - черезEBSCO (требуется подписка)
  114. ^ «Суперкомпьютеры». Министерство энергетики США. Получено 7 марта 2017.
  115. ^ «Суперкомпьютерное моделирование помогает продвинуть исследования электрохимических реакций». ucsdnews.ucsd.edu. Получено 12 мая 2020.
  116. ^ "Саммит IBM - суперкомпьютер в борьбе с коронавирусом". Электронный журнал MedicalExpo. 16 апреля 2020 г.. Получено 12 мая 2020.
  117. ^ «OSTP финансирует суперкомпьютерные исследования для борьбы с COVID-19 - MeriTalk». Получено 12 мая 2020.
  118. ^ «Проект суперкомпьютера стоимостью 1,2 евро для нескольких компьютеров мощностью 10-100 петафлопов к 2020 году и exaFLOP к 2022 году | NextBigFuture.com». NextBigFuture.com. 4 февраля 2018 г.. Получено 21 мая 2018.
  119. ^ ДеБенедиктис, Эрик П. (2004). «Путь к экстремальным вычислениям» (PDF). Зеттафлопс. Сандийские национальные лаборатории. Архивировано из оригинал (PDF) 3 августа 2007 г.. Получено 9 сентября 2020.
  120. ^ Коэн, Реувен (28 ноября 2013 г.). «Глобальная вычислительная мощность Биткойн теперь в 256 раз быстрее, чем суперкомпьютеры 500 лучших вместе взятых!». Forbes. Получено 1 декабря 2017.
  121. ^ ДеБенедиктис, Эрик П. (2005). «Обратимая логика для суперкомпьютеров». Труды 2-й конференции по компьютерным рубежам. С. 391–402. ISBN  978-1-59593-019-4.
  122. ^ «IDF: Intel утверждает, что закон Мура действует до 2029 года». Heise Online. 4 апреля 2008 г. Архивировано с оригинал 8 декабря 2013 г.
  123. ^ Солем, Дж. К. (1985). «MECA: концепция мультипроцессора специально для Монте-Карло». Труды Объединенной национальной лаборатории Лос-Аламоса - Совещание Комиссариата по атомной энергии, состоявшееся в замке Кадараш, Прованс, Франция, 22–26 апреля 1985 г .; Методы Монте-Карло и их применение в нейтронике, фотонике и статистической физике, Alcouffe, R .; Dautray, R .; Forster, A .; Forster, G .; Мерсье, В .; Ред. (Springer Verlag, Берлин). Конспект лекций по физике. 240: 184–195. Bibcode:1985ЛНП ... 240..184С. Дои:10.1007 / BFb0049047. ISBN  978-3-540-16070-0.
  124. ^ а б c d Яннис Котронис; Энтони Даналис; Димитрис Николопулос; Джек Донгарра (2011). Последние достижения в интерфейсе передачи сообщений: 18-е заседание Европейской группы пользователей MPI, EuroMPI 2011, Санторини, Греция, 18–21 сентября 2011 г. Протоколы. Springer Science & Business Media. ISBN  9783642244483.
  125. ^ Джеймс Х. Ларос III; Кевин Педретти; Сюзанна М. Келли; Вэй Шу; Курт Феррейра; Джон Ван Дайк; Куртенэ Воан (2012). Энергоэффективные высокопроизводительные вычисления: измерение и настройка. Springer Science & Business Media. п.1. ISBN  9781447144922.
  126. ^ Джеймс Х. Ларос III; Кевин Педретти; Сюзанна М. Келли; Вэй Шу; Курт Феррейра; Джон Ван Дайк; Куртенэ Воан (2012). Энергоэффективные высокопроизводительные вычисления: измерение и настройка. Springer Science & Business Media. п.2. ISBN  9781447144922.
  127. ^ Джеймс Х. Ларос III; Кевин Педретти; Сюзанна М.Келли; Вэй Шу; Курт Феррейра; Джон Ван Дайк; Куртенэ Воан (2012). Энергоэффективные высокопроизводительные вычисления: измерение и настройка. Springer Science & Business Media. п.3. ISBN  9781447144922.
  128. ^ «Зеленый суперкомпьютер обрабатывает большие данные в Исландии». intelfreepress.com. 21 мая 2015. Архивировано с оригинал 20 мая 2015 г.. Получено 18 мая 2015.

внешняя ссылка