Независимое аналитическое интернет-издание "Искра" это право на информацию.

Культуру надо насаждать! Даже силой... Иначе нас всех ждет крах. © Сергей Капица

На главную страницу

Парольный вход для авторов.

автор: c до

ОКНО В БУДУЩЕЕ
Автор: Станислав Власенко      Дата: 19.07.2007 22:06


     Как показывают исследования, в среднем вычислительная мощь настольных ПК отстает от уровня производительности суперкомпьютеров на 13 лет. Иными словами, по уровню производительности сегодняшние профессиональные ПК практически полностью соответствуют суперкомпьютерам 13-летней давности. Поэтому положение дел в суперкомпьютерах определяет ситуацию на компьютерном потребительском рынке в следующем десятилетии.
     Американский профессор и писатель Стив Чен попытался рассчитать, какая производительность необходима для решения различных задач будущего. По его мнению, для задач аэродинамики хватит производительности в несколько петафлопсов, для задач молекулярной динамики требуется уже 20 петафлопсов, а для вычислительной космологии - фантастическая производительность на уровне 10 экзафлопсов (10 квинтиллионов флопсов, или 10Х1018 флопс). Для задач вычислительной химии потребуются еще более мощные процессоры. По мнению Стива Павловского, старшего заслуженного инженера-исследователя Intel, главного директора по технологиям и генерального менеджера по архитектуре и планированию подразделения Digital Enterprise Group корпорации Intel, появление компьютеров с производительностью в секстиллион операций в секунду (1021 флопс) можно ожидать уже к 2029 году.
     Прогресс в суперкомпьютерных технологиях последних лет и распространение этих технологий во всё новые сферы человеческой деятельности свидетельствуют о том, что суперкомпьютеры - это мощный инструмент, который позволяет форсировать продвижение научно-технологической мысли во многих отраслях. Ведущие страны мира создали и используют этот инструмент для решения особо сложных задач науки, образования, экономики, для долгосрочных прогнозов, в том числе экологической обстановки, для обеспечения национальной безопасности. В последнее десятилетие произошли заметные сдвиги в организации научного процесса: вследствие широкого внедрения вычислительной техники заметно усилилось направление компьютерного моделирования и эксперимента, что позволяет значительно повысить эффективность процессов научного и технологического поиска. Становится возможным моделировать сложные физико-химические процессы и ядерные реакции, глобальные атмосферные явления, развитие экономики и промышленности.
     Высокопроизводительные вычислительные системы расширяют пределы, ограничивающие возможности инженеров и ученых, но реализованные в этих системах технологии важны не только для исследовательских лабораторий — в конечном итоге они позволяют улучшить нашу повседневную жизнь. Моделирование электромагнитных полей, вычислительная гидродинамика и анализ методом конечных элементов — вот лишь несколько примеров приложений, которые когда-то считались прерогативой суперкомпьютеров для научных целей, а сегодня используются многими компаниями для разработки и производства самых разных товаров: от картофельных чипсов до сотовых телефонов и автомобилей.
     Суперкомпьютеры сегодня – это как SMP-системы, так и кластеры, активно использующие параллельные вычисления. С приходом многоядерных архитектур параллельное программирование распространилось и на индустрию пользовательских устройств, хотя именно высокопроизводительные вычисления сегодня используют преимущества многопоточности в наиболее полной мере, закладывая тем самым фундамент отрасли разработки ПО на следующие десятилетия.
     Стоит подчеркнуть, что корпорация Intel создает не только высокопроизводительные процессоры, но и активно развивает инструментарий ПО для параллельных вычислений. В июне 2007 года было объявлено о выпуске двух новых программных решений, предназначенных для разработчиков программного обеспечения - системы программирования Intel® C++ Compiler Professional Edition и Intel® Fortran Professional Edition представляют собой уникальное сочетание компиляторов, библиотек производительности и механизмов поточной обработки данных Intel® Threading Building Blocks.
     Список 500 самых мощных суперкомпьютеров в мире два раза в год составляют и публикуют эксперты по суперкомпьютерам Ганс Мейер (Hans Meuer) из университета Мангейма, Эрик Стромайер (Erich Strohmaier) и Хорст Саймон (Horst Simon) из Государственного научно-исследовательского вычислительного центра Министерства энергетики США, а также Джек Донгарра (Jack Dongarra) из университета Теннесси. Полный список TOP500 можно найти по адресу www.top500.org.
     В его очередную редакцию в июне 2007 года попали сразу четыре российских суперкомпьютера (напомним, что в ноябре 2006 года в ТОР500 присутствовал только один высокопроизводительный вычислительный комплекс отечественного производства). Самый мощный из них - «СКИФ Cyberia» с пиковой производительностью 12 Тфлопс, расположенный в Томском государственном университете, занимает 105 место. Комплексный экологический мониторинг атмосферы и гидросферы, контроль за разливом рек, распространением пожаров и эпидемий, рациональное использование лесных и минеральных ресурсов, новые конкурентоспособные методы разведки нефтегазовых месторождений, восстановление загрязненных почв, проектирование ракетно-космической техники и безопасного шахтного оборудования, создание новых видов ракетного топлива и сверхтвердых покрытий с помощью нанотехнологий - вот лишь малая часть сложнейших задач, которые ученые ТГУ будут решать с помощью «СКИФ Cyberia» в тесном сотрудничестве с предприятиями региона.
     В общей сложности около 600 двухъядерных процессоров Intel® Xeon® составляют основу двух других ведущих российских суперкомпьютеров, установленных в Межведомственном суперкомпьютерном центре РАН (265 место в списке, 7,6 Тфлопс) и МФТИ (415 место, 4,5 Тфлопс).
     Как три столетия назад великий Петр I принял решение «рубить окно в Европу», заложив строительство мощных морских фрегатов, так и российская суперкомпьютерная отрасль сейчас строит «стапели», чтобы «ногою твердой стать при море». Уже в ноябрьском 2007 года списке ТОР500 можно ожидать прибавления количества российских суперкомпьютеров, и еще гораздо больше их должно появиться в ведущем мировом рейтинге в 2008 году. Ведет разработки и планирует внедрение собственных кластеров и SMP-систем ряд государственных университетов из Нижнего Новгорода, Санкт-Петербурга и других вузовских центров России, МСЦ собирается в несколько раз расширить свой кластер. Традиционно сильные позиции суперкомпьютеров в российских научных учреждениях подкрепляются проникновением высокопроизводительных кластеров в производственную сферу. Так, суперкомпьютер мощностью 0,9 ТФлопс установлен в НПО «Сатурн», ведущем отечественном разработчике и производителе авиадвигателей гражданского и военного назначения. В российском списке самых мощных суперкомпьютеров ТОР50 он занимает 11 место. Причем, «Сатурн» уже сейчас планирует на порядок увеличить производительность своего вычислительного центра, построив в ближайшем будущем новую систему. Росгидромет планирует внедрить у себя несколько суперкомпьютеров, эффект от применения которых составит до 1 млрд долл., а самый мощный из них займет достойное место в верхней части рейтинга мировых вычислительных систем. Словом, «кластеростроение» приобретает характер плановой комплексной программы, причем поддерживаемой государством. В итоге у России есть все шансы к концу десятилетия прочно утвердиться в первой полусотне рейтингового списка TOP500.
     Стоить отметить, что 289 из 500 самых мощных суперкомпьютеров мира построены на базе процессоров Intel. По сравнению с остальными производителями процессоров, Intel демонстрирует самые высокие темпы роста - в предыдущем списке, опубликованном в ноябре 2006 года, Intel занимал только 263 позиции.
     Интересен также тот факт, что количество систем, построенных на базе двухъядерного процессора Intel® Xeon® серии 51xx с микроархитектурой Intel® Core™ выросло за полгода с 31 до 205. И хотя в текущем списке всего 19 систем, содержащих четырехъядерные процессоры Intel® Xeon® 53xx, можно с уверенностью сказать, что в ноябре 2007 г. количество таких систем в ТОР500 резко возрастет, что приведет к росту и общего количества систем на базе процессоров Intel в рейтинге.
     Характерной особенностью нынешнего рейтинга ТОР500 является его стремительное обновление: 192 системы на базе процессоров Intel выпали из списка, зато 218 новых систем в него вошли. Растет доля систем на базе процессоров Intel и в рейтинге 500 европейских суперкомпьютеров: в июне 2007 года она составила почти 60%, тогда как в ноябре 2006 года - лишь 45%.
     Итак, суперкомпьютеры и параллельные вычисления стремительно движутся к рубежу петафлопов. Скорее всего, он будет достигнут в 2008 году, а отечественного суперкомпьютера с такой мощностью придется подождать еше год-другой, но он наверняка будет!
     «Нас не может не радовать то, что научные достижения, реализованные в сотнях суперкомпьютеров на базе стандартизированных серверных платформ Intel, стали доступны ученым всего мира, — сказал Кирк Скауген (Kirk Skaugen), генеральный менеджер подразделения Server Platforms корпорации Intel. – Всего лишь несколько лет назад никто даже не мечтал о том, что университеты, компании и государственные организации смогут позволить себе приобретать высокопроизводительные системы, выполняющие более 1 триллиона вычислений в секунду. Теперь это становится реальностью».
     


Автор: Станислав Власенко прочтений: 986 оценки: 0 от 0
© Свидетельство о публикации № 3694
  Цена: 1 noo



Ваши комментарии

Пароль :

Комментарий :

Осталось символов

Доступна с мобильного телефона
Чат
Опросы
Музыка
Треки
НеForМат
Академия
Целит
Юрпомощь


О сервере


О проекте
Юмор
Работа
О нас

Earn&Play
Для контактов
skype:noo.inc


Этот сайт посвящен Георгию Гонгадзе, символу борьбы за свободу, журналисту, патриоту, человеку... Ukraine NBU Hrivnya rate
Russian ruble rate
Noo Web System



Редакция за авторские материалы ответственности не несет
стать автором
Micronoo Links Neformat Links Noo Links Chess Links Forex Links Weapon Links

Идея и разработка
компании NOO
На сайт разработчика