На фоне новостей о начале создания Казахстанского суперкомпьютера

Современные суперкомпьютеры представляют собой уникальные исследовательские и вычислительные инструменты, способные выполнять невообразимое количество вычислительных операций. Они представляют собой колоссальные машины, спроектированные для обработки огромных объемов данных и выполнения сложных расчетов в рекордно короткие временные интервалы.

Мощность этих суперкомпьютеров измеряется в триллионах и квадриллионах вычислительных операций в секунду, что обеспечивает им способность решать задачи науки и инженерии на невиданных ранее уровнях эффективности. Такая высокая производительность позволяет применять суперкомпьютеры в самых разнообразных областях, от моделирования сложных климатических явлений до исследования квантовой химии и биомедицинских расчетов.

Термин "триллионы" и "квадриллионы" вычислительных операций отражает грандиозные масштабы их работы, делая суперкомпьютеры неотъемлемой частью передовых научных исследований и технологических достижений. Они становятся катализаторами инноваций, помогая решать сложные проблемы исследований, требующие выдающейся вычислительной мощности и эффективности.

Так какие ныне существуют Суперкомпьютеры? 

Рассмотрим ТОП-5 суперкомпьютеров в мире:

1 . OLCF-5 (Hewlett Packard Enterprise Frontier) - также известный как Frontier, является одним из самых мощных суперкомпьютеров в мире. Он был разработан для проведения сложных научных исследований и инженерных расчетов. OLCF-5 является первым суперкомпьютером в мире с эксафлопсным уровнем производительности, что означает, что он способен выполнять более чем квадриллион вычислительных операций в секунду. Расположен в США в дата-центре  Oak Ridge Leadership Computing Facility, расположенного в городе Ок-Ридж штата Теннесси.

2. Aurora (Intel) - суперкомпьютер, мощность которого превышает 1 экзафлопс, является вторым мощнейшим суперкомпьютером в мире. За работу Aurora отвечают 63 744 процессора Intel Data Center GPU Max серии Ponte Vecchio и 21 248 процессоров Intel Xeon CPU Max серии Sapphire Rapids. Суперкомпьютер включает также более 1024 узлов хранения данных общей ёмкостью 220 петабайт и максимальной пропускной способностью 31 терабайт в секунду. Расположен в США.

3. Eagle (Microsoft) - работающий на базе процессоров Intel Xeon Platinum 8480 °C и ускорителях NVIDIA H100, и достигший показателя HPL 561 петафлопс/с.

4. Fugaku - проект почти полностью финансируется правительством Японии — годовой бюджет около 90 миллиардов йен (800 миллионов долларов). Мощность Fugaku около 442 петафлопс, хотя энергопотребление намного больше Frontier — почти 30 МВт. Вся система построена на базе PRIMEHPC FX1000 — своего рода «нода», представляющая собой закрытую стойку с блейд-серверами внутри.   Внутри — центральный процессор Fujitsu A64FX на архитектуре ARM, объединяющий 52 процессорных ядра и несколько вспомогательных. Во всем Фугаку таких ядер порядка 150 000 штук.  

5. LUMI (Large Unified Modern Infrastructure) – термин «lumi» на финском языке переводится как «снег». Несмотря на свое пятое место в глобальном рейтинге, LUMI является ведущим среди всех европейских суперкомпьютеров.

Суперкомпьютер LUMI размещен в обширном комплексе IT-центра SCS в небольшом городе Каяани, Финляндия. Этот научный центр принадлежит государству и обслуживается высшими учебными заведениями страны.

Внутри LUMI оборудован 32 терабайтами оперативной памяти, 7 петабайтами флеш-памяти, а также 80 петабайтами традиционного хранилища, во всех случаях используется файловая система Lustre, предназначенная для кластерных вычислений с высоким уровнем параллелизма.

Дополнительные 30 петабайт предназначены для службы управления данными на основе файловой системы Ceph, которая также эффективно разделяет файловое пространство между узлами кластера.

Общий объем памяти LUMI составляет 117 петабайт с общей пропускной способностью ввода-вывода 2 терабайта в секунду.

Примером исследований, в которых применяется LUMI, стал проект искусственного интеллекта, реализованный исследовательской группой университета Тампере, направленный на диагностику и классификацию рака простаты.

Благодаря использованию LUMI удалось сократить время вычислений с трех дней до трех часов, значительно ускорив процессы тестирования и исследования.

Суперкомпьютер LUMI полностью питается энергией от местной гидроэлектростанции Ämmäkoski, а выделяемое тепло используется для обогрева 20% централизованной системы теплоснабжения города Каяани. В связи с этим LUMI может считаться одним из самых экологически эффективных суперкомпьютеров в мире.

А если вы хотите посмотреть еще больше примеров суперкомпьютеров то рекомендую прекрасный веб-сайт ТОП500.