Ученые обещают запустить мощнейший суперкомпьютер в 2022 году

В 2018 году новый суперкомпьютер Summit был установлен в Национальной лаборатории Ок-Ридж, штат Теннесси (США). Его пиковый показатель производительности составлял почти 200 петафлопс (200 тыс. триллионов операций в секунду, — ред.). В то время это был самый мощный суперкомпьютер в мире, превосходящий предыдущего рекордсмена, китайский Sunway TaihuLight, согласно рейтингу суперкомпьютеров Top500. Сегодня Summit занимает второе место, а пальму первенства теперь удерживает японский Fugaku. Однако за эти 4 года спрос на услуги окриджского суперкомпьютера оказался очень высок — его мощностей на всех клиентов не хватает. Очевидным решением этой проблемы стало создание еще одного, более совершенного, суперкомпьютера под называнием Frontier. Устройство сможет похвастать производительностью в более 1,5 экзафлопс (1 экзафлопс — миллиард миллиардов операций в секунду, — ред.), сообщает издание spectrum.ieee.org.

Уникальность Frontier не только в том, что он будет более чем в 7 раз мощнее Summit, но и том, что он потребляет энергии вдвое больше, чем Summit. Однако расход электричества, несомненно, велик 29 мегаватт. "Этого хватит, чтобы обеспечить электричеством город размером с Купертино в Калифорнии", — говорится в материале. (Стоит отметить, что площадь Купертино составляет 28,3 кв. км, а количество населения — более 60 тыс., что соответствует украинскому городу Борисполю, — ред.).

"Эффективность достигается за счет размещения большего количества компьютерного оборудования на меньших площадях", — говорит Джастин Уитт, руководитель подразделения Leadership Computing Facility ORNL. "Но пока каждый из компьютерных шкафов весит, как пикап".

Оборудование столь большое и тяжелое, потому что оснащено так называемыми серверами-лезвиями на базе процессоров AMD EPYC, оптимизированных для высокопроизводительных вычислений и искусственного интеллекта, и ускорителями Radeon Instinct GPU, специально созданными для нужд экзадачных вычислений.

Создать суперкомпьютер мощностью в 1,5 экзафлопс достаточно сложно. Но сделать это во время пандемии было особенно трудно. "Мы испытывали проблемы из-за нарушений в цепочке поставок", — комментирует Уитт. "Нам не хватало многих вещей, которые, на первый взгляд, не являются какими-то особенными, но все же они крайне важны. Например, у нас не было листового металла и винтов нужного размера".

Проблемы с поставками являются причиной того, что Frontier будет запущен в 2022 году, а запуск суперкомпьютера Aurora, который будет установлен в Аргоннской национальной лаборатории в Иллинойсе и вовсе будет отложен, потому что Intel пока не может поставить все необходимые процессоров и графические карты.

На данный момент в Ок-Ридже тестируют некоторые части Frontier. Они надеются закончить все работы по сборке машины в 2021 году, и ввести в эксплуатацию в 2022-ом.

"Японский суперкомпьютер Fugaku фактически достиг 2 экзафлопс в ходе тестирования", — поясняет Джек Донгарра из Университета Теннесси, один из специалистов, составляющих список Top500 суперкомпьютеров.

                            Японский суперкомпьютер Fugaku

По словам Донгарра, рейтинг основан на тесте, включающем 64-битные вычисления, использующиеся для решения трехмерных уравнений в частных производных, как это требуется для многих физических симуляций. Ученый говорит, что суперкомпьютеры очень часто используются для решения именно таких задач. Однако, отмечает он, суперкомпьютеры все чаще используются для обучения глубоких нейронных сетей, где может быть достаточно 16-битной точности.

На самом же деле, если ориентироваться на тест, используемый для рейтинга Top500, ни один суперкомпьютер еще не может считаться экзафлопсной машиной. Но Frontier может быть первой.

Джек Донгарр также напомнил, что до выхода рейтинга Top500 в июне 2021 года ходили слухи о том, что в Китае есть два суперкомпьютера, преодолевших экзафлопсный барьер. В рейтинг они не попали, так как их не протестировали. Ученый удивляется: "Зачем китайским инженерам строить такие ​​машины и никому не рассказывать о них?".

Возможно, китайские исследователи ждали 100-летнего юбилея основания коммунистической партии КНР. Но и после того, как эта дата прошла, о компьютерах государственные СМИ Китая не сообщали. Поэтому Frontier, если у него все получится, будет считаться первым официальным рекордсменом.