Суперкомпьютеры в Японии - Supercomputing in Japan

В Симулятор Земли в Иокогама был самым быстрым суперкомпьютером в мире в 2004 году, но 7 лет спустя K компьютер в Кобе стал более чем в 60 раз быстрее.

Япония управляет рядом центров для суперкомпьютеры которые удерживают мировые рекорды скорости, с K компьютер став самым быстрым в мире в июне 2011 года.[1][2][3] и Фугаку занял лидирующую позицию в июне 2020 года, а по состоянию на ноябрь 2020 года довел его до 3 раз быстрее, чем компьютер номер два.

По словам профессора, производительность компьютера K была впечатляющей. Джек Донгарра кто поддерживает TOP500 Список суперкомпьютеры, и он превзошел своих следующих 5 конкурентов вместе взятых.[1] Стоимость эксплуатации компьютера K составляет 10 миллионов долларов США в год.[1]

Предыдущие записи

Япония Россия начала заниматься суперкомпьютерами в начале 1980-х годов. В 1982 г. Осакский университет Система компьютерной графики LINKS-1 использовала 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.[4] По состоянию на 1984 год это был самый мощный компьютер в мире.[5]

В Суперкомпьютер SX-3 семья была создана Корпорация NEC и объявлено в апреле 1989 года.[6] В 1990 году SX-3 / 44R стал самым быстрым суперкомпьютером в мире. Fujitsu Цифровая аэродинамическая труба суперкомпьютер занял первое место в 1993 году. Японские суперкомпьютеры продолжали возглавлять TOP500 списки до 1997 года.[7]

Компьютер K занял первое место через семь лет после того, как Япония получила титул в 2004 году.[1][2] NEC с Симулятор Земли суперкомпьютер построен NEC в Японском агентстве морской науки и техники (JAMSTEC) был самым быстрым в мире в то время. Было использовано 5120 NEC SX-6i процессоров с производительностью 28 293 540 MIPS (миллион инструкции в секунду).[8] Он также имел пиковую производительность 131TFLOPS (131 триллион плавающая точка операций в секунду), используя собственные векторная обработка чипсы.

В K компьютер использовано более 60 000 коммерческих скаляр SPARC64 VIIIfx процессоры размещены в более чем 600 шкафах. Дело в том, что K компьютер был более чем в 60 раз быстрее, чем Earth Simulator, и то, что Earth Simulator заняла 68-е место в мире через 7 лет после того, как заняла первое место, демонстрирует как быстрое повышение максимальной производительности в Японии, так и повсеместный рост суперкомпьютерных технологий во всем мире.

Суперкомпьютерные центры

Сравнение (июнь 2011 г.)[7]
Максимальная скорость
(TFLOPS )		СтранаКоличество
компьютеры
в TOP500
16524 Нидерланды31
17590 Соединенные Штаты25
33860 Китай61
8162 Япония26
1050 Франция25
826 Германия30
350 Россия12
275 объединенное Королевство27

Центр GSIC в Токийский технологический институт дома Цубаме 2.0, пик которого составляет 2288 TFLOPS а в июне 2011 года занял 5-е место в мире.[9] Он был разработан Токийским технологическим институтом в сотрудничестве с NEC и HP и имеет 1400 узлов, использующих процессоры HP Proliant и NVIDIA Tesla.[10]

В РИКЕН МДГРАП-3 для молекулярно-динамического моделирования белков - это специальный суперкомпьютер в петафакте в Advanced Center for Computing and Communication, RIKEN в Вако, Сайтама, недалеко от Токио. Он использует более 4800 пользовательских чипов MDGRAPE-3, а также Intel Xeon процессоры.[11] Однако, учитывая, что это компьютер специального назначения, он не может отображаться на TOP500 список, который требует Linpack сравнительный анализ.

Следующая значимая система Японское агентство по атомной энергии PRIMERGY BX900 Fujitsu суперкомпьютер. Это значительно медленнее, достигнув 200 терафлопс и заняв 38-е место в мире в 2011 году.[12][13]

Исторически сложилось так, что Гравитационная труба (ВИНОГРАД) система для астрофизика на Токийский университет отличался не максимальной скоростью 64 Тфлопс, а стоимостью и энергоэффективностью, выиграв Приз Гордона Белла в 1999 году - около 7 долларов за мегафлопс при использовании специальных обрабатывающих элементов.[14]

ДЕГИМА это высокозатратный и энергоэффективный компьютерный кластер в Центре передовых вычислений Нагасаки, Нагасаки университет. Используется для иерархических Моделирование N-тела и имеет пиковую производительность 111 TFLOPS при энергоэффективности 1376 MFLOPS / ватт. Общая стоимость оборудования составила около 500 000 долларов США.[15][16]

Центр компьютерного моделирования, Международный исследовательский центр термоядерной энергии ИТЭР Более широкий подход[17]/Японское агентство по атомной энергии управляет суперкомпьютером 1,52 PFLOPS (в настоящее время работает на 442 TFLOPS) в Роккашо, Аомори. Система, получившая название Гелиос (по-японски Року-чан), состоит из 4 410 человек. Групповой Бык Bullx B510 вычислительных лезвий, и используется для слияние симуляционные проекты.

Центр информационных технологий Токийского университета в Касива, Тиба, начала эксплуатацию Oakleaf-FX в апреле 2012 года. Это суперкомпьютер Fujitsu PRIMEHPC FX10 (коммерческая версия K компьютер ) с 4800 вычислительными узлами для максимальной производительности 1,13 PFLOPS. Каждый из вычислительных узлов представляет собой SPARC64 IXfx процессор, подключенный к другим узлам через межсоединение шестимерной сетки / тора.[18]

В июне 2012 года Отдел численного прогнозирования Департамента прогнозов Японское метеорологическое агентство развернул 847 терафлопс Hitachi Суперкомпьютер SR16000 / M1 на базе IBM Мощность 775, в Управлении эксплуатации компьютерных систем и в Центре метеорологических спутников в г. Киёсе, Токио.[19] Система состоит из двух SR16000 / M1, каждый из которых представляет собой кластер из 432 логических узлов. Каждый узел состоит из четырех 3,83 ГГц IBM МОЩНОСТЬ7 процессоры и 128 ГБ памяти. Система используется для создания модели местного прогноза погоды с высоким разрешением (2 км по горизонтали и 60 слоев по вертикали, прогноз до 9 часов) каждый час.

Грид-вычисления

Начиная с 2003 г., Япония использовала сеточные вычисления в проекте Национальной исследовательской грид-инициативы (NAREGI) по разработке высокопроизводительных масштабируемых грид-сетей на основе высокоскоростных сетей в качестве будущей вычислительной инфраструктуры для научных и инженерных исследований.[20]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ а б c d «Японский суперкомпьютер« К »- самый быстрый в мире». Телеграф. 20 июня 2011 г.. Получено 20 июн 2011.
  2. ^ а б «Японский компьютер K - самый мощный». Нью-Йорк Таймс. 20 июня 2011 г.. Получено 20 июн 2011.
  3. ^ «Суперкомпьютер» К компьютер «занимает первое место в мире». Fujitsu. Получено 20 июн 2011.
  4. ^ http://museum.ipsj.or.jp/en/computer/other/0013.html
  5. ^ http://www.vasulka.org/archive/Writings/VideogameImpact.pdf#page=29
  6. ^ Вычислительные методы в прикладных науках и технике Р. Гловинский, А. Личневский ISBN  0-89871-264-5 стр. 353-360
  7. ^ а б «Список ТОП500 - июнь 2011». TOP500. Получено 22 июн 2011.
  8. ^ «Архивная копия». Архивировано из оригинал 9 октября 2014 г.. Получено 16 сентября 2014.CS1 maint: заархивированная копия как заголовок (связь)
  9. ^ HPCWire, май 2011 г. В архиве 8 мая 2011 г. Wayback Machine
  10. ^ Хуэй Пань, «Исследовательские инициативы с серверами HP», Бюллетень Gigabit / ATM, декабрь 2010 г., стр. 11
  11. ^ Кэри, Бьорн (2006), «Успевающие, которых мы любим - быстрее», Популярная наука 269 (6)
  12. ^ TOP500
  13. ^ Рейтинг TOP500 В архиве 2 декабря 2010 г. Wayback Machine
  14. ^ Дж. Макино, Специализированное оборудование для суперкомпьютеров, SciDAC Review, выпуск 12 (весна 2009 г.), IOP. 2009 г.
  15. ^ The Green500 июнь 2011 г. В архиве 3 июля 2011 г. Wayback Machine Экологически ответственные суперкомпьютеры, список Green500
  16. ^ Астрофизическое моделирование N-тел со скоростью 190 терафлопс на кластере графических процессоров Т. Хамада, Т. и др. в: Высокопроизводительные вычисления, сети, хранение и анализ (SC), Международная конференция 2010 г., Новый Орлеан, Лос-Анджелес, 13–19 ноября 2010 г., страницы 1–9
  17. ^ Более широкий подход ИТЭР
  18. ^ Центр информационных технологий Токийского университета (14 ноября 2011 г.). «Fujitsu PRIMEHPC FX10 с 1,13 PFLOPS начинает работу в Токийском университете в апреле 2012 года» (PDF). Получено 5 февраля 2012.
  19. ^ 新 し い ス ー パ ー コ ピ ュ シ ス テ の 運用 開始 つ い て 24 мая 2012
  20. ^ S. Matsuokaet et al. (Март 2005 г.). "Японский исследовательский проект вычислительной сети: НАРЕГИ". Труды IEEE. 93 (3): 522–533. Дои:10.1109 / JPROC.2004.842748.CS1 maint: использует параметр авторов (связь)

внешняя ссылка