Jó ideje megszokottá vált, hogy a világ legnagyobb teljesítményű számítógépeit rangsoroló ötszázas listát az IBM gépei uralják, amelyek energiahatékonyságukkal is felhívják magukra a figyelmet -, az újabb keletű green500.org lista első húsz helyéből tizenkilencet maguknak követelve.
- A gazdasági szervezetek körében az IBM működteti a világ egyik legnagyobb kutatólaboratóriumát, amely háromezer kutatót, közöttük Nobel-díjas tudósokat foglalkoztat, és az alapkutatás számos területén, valamint a tudományos eredményeket hasznosító innovatív technológiai megoldások életre hívásában egyaránt élenjár - mondta Kohán Márk. - Így van ez a processzorok fejlesztése és gyártása terén is, ami az egyik kulcstényező az IBM szuperszámítógépek több technológia együttesére épülő sikerében.
Amerikai futókakukk
A top500.org idén júniusban, a hamburgi nemzetközi szuperszámítás-technikai konferencián adta közre legfrissebb jelentését, amely az előző fél év változásait tükrözi. A lista első tíz helyezettje közül öt az IBM rendszere. Az ötven első hely közül 17-et, a száz elő helyből 35-öt szintén az IBM szerzett meg. Az ötszázas toplistára került gépek összteljesítményének több mint 39 százalékát, közel 9 petaflops teljesítményt az IBM szuperszámítógépei adják.
Az előző kilenc jelentéshez hasonlóan a listát ismét az IBM rendszere vezeti. Az Egyesült Államok energetikai minisztériumához tartozó Los Alamos-i kutatólaboratórium számára épített Roadrunner a világ leggyorsabb szuperszámítógépe, amelynek teljesítménye még tavaly elsőként lépte át az 1 petaflopsos határt. Ez másodpercenként egy kvadrillió - ezertrillió vagy millió milliárd - számítási műveletet jelent.
Az Új-Mexikóban honos madárfajról elnevezett Roadrunner a világ első hibrid szuperkomputere, amelynek architektúrájában az eredetileg a videojáték platformok számára fejlesztett Cell Broadband Engine az AMD x86-os processzorával működik együtt. A kereskedelmi forgalomban kapható alkatrészekből felépülő, Linux operációs rendszeren futó Roadrunner hat és fél ezer kétmagos AMD Opteron processzort és több mint 12 ezer Cell processzort, valamint 98 terabájt memóriát tartalmaz 278 darab, hűtőszekrény méretű IBM BladeCenter rackszekrénybe szerelt pengeszervereken. Ezek tízezer, Infiniband és Gigabit Ethernet kapcsolaton, összesen 88 km hosszúságú üvegszálas kábelen keresztül kommunikálnak egymással.
Európa erősít
A mostani lista érdekessége, hogy a harmadik helyet új szereplő, a németországi Forschungszentrum Juelich kutatóintézet JUGENE névre keresztelt IBM BlueGene/P szuperszámítógépe szerezte meg. Ennek teljesítménye több mint 800 teraflops, de ez csúcsra járatva elméletileg 1 petaflops fölé emelhető. Ez az első, dobogós helyezést elért szuperszámítógép, amely az Egyesült Államok határain kívül üzemel.
Az ötszázas lista középmezőnyében, a 221. helyen debütált az a szuperszámítógép, amelyet az IBM tavaly épített a Varsói Egyetem matematikai modellezéssel foglalkozó interdiszciplináris központja számára. A Roadrunnerhez hasonlóan Linux operációs rendszeren futó, több mint kétezer PowerXCell processzort tartalmazó, IBM BladeCenter szerverekből felépülő Nautilus teljesítménye 18 teraflops, elméleti csúcsteljesítménye pedig 30 teraflops. Mindez idén júniusban már csak a 422. helyezéshez volt elég, a Nautilus azonban egy világcsúcsot is tart, amelyre még visszatérünk.
A bolgár kormány idén májusban jelentette be, hogy az IBM-mel közösen nanotechnológiai kutatóközpontot épít, amely az akadémiai és a versenyszféra együttműködését segíti majd ezen a területen. A számításigényes projektek támogatására a bolgár állami információtechnológiai és kommunikációs hivatal egy IBM Blue Gene szuperszámítógépet vásárol, amely jövőre kezdheti meg működését a kutatóközpontban. Európában az említettek mellett az Egyesült Királyság, Hollandia, Olaszország, Spanyolország és Szlovénia legnagyobb teljesítményű szuperszámítógépeit is az IBM építette.
- A magyarországi egyetemek közül több is használ olyan Intel- és AMD-alapú clustereket, valamint Power architektúrájú SMP gépeket, amelyeket az IBM szállított, míg a Pázmány Péter Egyetem és a BMGE kutatóinak egy csoportja kifejezetten Cell architektúrájú gépekre fejleszt algoritmusokat - mondta Kohán Márk. - Hazánkban az akadémiai szférán kívül is működik egy Intel processzoros IBM cluster, amelyet az ipari kutatásban áramlástani modellezésre használnak. Egyetemeinken azonban ma még nincs kiemelkedően nagy HPC-kapacitás, a kutatók elsősorban az ilyen architektúrákra írott algoritmusok optimalizálásával foglalkoznak. Ez rendkívül fontos terület, mert a szuperszámítógépek teljesítményteszteken elért eredményét ma még kevés alkalmazás tudja megismételni.
Ezen változtathat az IBM idén áprilisban bejelentett System S rendszere, amely végrehajtási platformot és streaming szolgáltatásokat ad a felhasználók által fejlesztett alkalmazásokhoz, lehetővé téve a nagyon nagy adatmennyiségek valós idejű feldolgozását, elemzését. A System S rendszert első felhasználói a Blue Gene szuperszámítógépekkel együtt alkalmazzák a pénzügyi szférában, illetve a rádiócsillagászat terén.
Zöld HPC
A TOP500-as listán jegyzett szuperszámítógépek specifikációit áttekintve szembetűnik, hogy az IBM kínálja a legszélesebb választékot: saját Power processzorai mellett Intel és AMD processzoros gépekből is épít HPC clustereket, SMP (symmetric multiprocessing) és MPP (multi parallel processing) architektúrájú gépeket.
- A listán szereplő rendszerek közel háromnegyede kereskedelmi forgalomban kapható hardverelemekből, Intel vagy AMD processzorokból, Infiniband vagy Gigabit Ethernet interfészekből épül fel - mutatott rá Kohán Márk. - Terjedésüket az alkatrészek hozzáférhetősége mellett a konfiguráláshoz és üzemeltetéshez szükséges szakértelem széles körű elterjedtsége is segíti. Ez nagyon jó, mert a HPC szintű feldolgozási teljesítmény a kisebb szervezetek számára is elérhetővé válik.
Ugyanakkor ma már egyre több felhasználó figyel arra is, hogy ezek a HPC clusterek milyen költségek mellett üzemeltethetők. Ez hívta életre 2007-ben a Green500-as listát, amelyet legutóbb idén júniusban publikáltak. Ebben a rangsorban az első húsz helyből 19-en az IBM által épített szuperszámítógép szerepel.
A listát továbbra is a Varsói Egyetem említett szuperszámítógépe, a Nautilus vezeti, amely wattonként 536 megaflops számítási teljesítményre képes. A lista második, harmadik és negyedik helyezettje is ugyanilyen IBM BladeCenter cluster. A negyedik nem más, mint a Roadrunner, wattonként 444 megaflops számítási teljesítménnyel. Majd a hatodik helytől az IBM BlueGene/P szuperszámítógépek következnek, amelyek wattonként 371 megaflops számítási teljesítményt adnak.
Hajnal
Az IBM-nél folyó kutatásokból csupán kettőt kiragadva, a szuperszámítógépek jövője eddigi történetüknél is izgalmasabbnak ígérkezik. A Watson-projekt célja például egy olyan Blue Gene-alapú mesterséges intelligencia létrehozása, amely valós időben értelmezi az emberi beszédet, így képes az élő szóban feltett kérdések megválaszolására. A tervek szerint erre az Egyesült Államokban népszerű Jeopardy televíziós kvízműsorban kerül majd sor első ízben, ahol a Blue Gene a Kaszparov elleni, emlékezetes sakkjátszma után ismét látványos keretek között bizonyíthatja tudását. A DNA Origami projekt pedig azt vizsgálja, hogy szilícium helyett miként lehetne DNS molekulákból, önszerveződő karbon nanocsövekből az eddigieknél nagyságrenddel kisebb és gyorsabb processzorokat építeni.
A Hamburgban megrendezett, idei szuper-számítógépes konferencián az IBM azt is bejelentette, hogy az írországi iparfejlesztési hivatallal közösen olyan kutatóközpontot hozott létre, amely az exaflops szuper-számítógépes teljesítmény elérésére és annak üzleti hasznosítására irányítja erőfeszítéseit. Egy ilyen szuperszámítógép ezerszer gyorsabb lenne a jelenlegi legnagyobb teljesítményű, petaflops kategóriájú rendszereknél. Testvérlapunk, az InfoWorld szerint ez 2019-re várható.
Az amerikai Lawrence Livermore kutatólaboratóriumban az IBM viszont már üzembe helyezte a Sequoia szuperszámítógép első egységét, amely Dawn néven a TOP500-as lista kilencedik helyezettje -, de ez csak a kezdet. A Sequoia teljesítménye 2013-ra ugyanis el fogja érni a 20 petaflopsot, a világon ma használt PC-k összteljesítményét.
