Суперкомпьютер, суперкомпьютер, является самым быстрым и мощным классом компьютеров. Он играет ключевую роль в таких передовых областях, как научные исследования и военные. Это проявление всеобъемлющей национальной силы и является национальным оружием.
Эти элитные бегемоты далеки от жизни простых людей, поэтому мы не можем даже осознать их существование. Но недавние события и некоторые новости ужалили нервы многих людей: Недавно Соединенные Штаты выпустили суперкомпьютер «Саммит», спустя пять лет, наконец, вернули «первый в мире суперкомпьютерный трон» из китайского «Shenwei · Taihu Light».
Что? Мы возглавляем Соединенные Штаты в течение пяти лет в таком высоком классе. Некоторые небольшие партнеры могут иметь такой вздох, когда видят эту новость. Да, ответ «да». Из любопытства автор следует Эта новостная лента нашла много интересных данных и интересных историй в этой странной области. Я не решаюсь поделиться ею и поделиться ею со всеми.
Через роль Саммита, давайте сначала проведем некоторые небольшие научные знания. Как вы подсчитаете удивительную вычислительную мощность?
Суперкомпьютер Summit возглавляет IBM. Вся суперсистема состоит из 4 608 вычислительных узлов, каждая из которых содержит два 22-ядерных процессора IBM Power9 (для координации) и шесть ускорителей графических процессоров NVIDIA Tesla V100 (для вычислений). при условии До 20 миллиардов спайков с плавающей запятой в секунду!
Итак, как вы понимаете эти 20 миллиардов операций с плавающей запятой в секунду? Если вы используете наш общий ноутбук в качестве ссылки, Суперкомпьютер Summit имеет эквивалентную вычислительную мощность в 1 миллион ноутбуков, и если человек может выполнять 1 расчет в секунду, ему нужно прожить более 6,3 миллиарда лет, чтобы быть сопоставимым с каждой Встречей на высшем уровне.
Удивительная мощь Summit - это, естественно, большой парень. Каждый из узлов 4608 похож на холодильник. Общий вес составляет 340 тонн. Он расположен в большой комнате почти 900 квадратных метров. Говорят, что кабели, соединяющие эти узлы, близки. 300 км в длину.
Поскольку мощность потрясающая и естественная, тепло естественно огромно, поэтому все используют тепло с водяным охлаждением. Саммит запускает 1 миллион литров хладагента в минуту, и он потребляет достаточно электроэнергии для обеспечения освещения более чем 8000 американских домов.
Поскольку мы знаем, что сила Суперкомпьютерного саммита США хороша, тогда каков уровень супер-расчета в Китае?
02 Глобальные супер-расчеты, сила Китая не слабая
Для ранжирования глобальных суперкомпьютеров в мире есть признанный «TOP500» список, который совместно составлен зарубежными авторитетными экспертами по супер-расчету и имеет высокий авторитет в мире.
В 2018 году «Супер TOP500 список», красота Последний выпуск Саммита и Сьерры был занял первое и третье места в списке, в то время как китайские «Shenwei · Taihu Light» и «Tianhe 2» упали до 2-го и 4 позиции.
И если вы внимательно посмотрите на этот список, вы обнаружите, что их ранжирование сортируется по Rmax (измеренный пик) и Rpeak (теоретический пик). Для любого компьютера теоретическая производительность Rpeak больше Ссылки, измеренная производительность Rmax еще более важна, даже для суперкомпьютеров. Затем мы ограничиваем объем до TOP5, чтобы увидеть, насколько велики суперкомпьютеры мира в плане силы.
Топ-рейтинг супер TOP5 в мире
Первое место в предыдущем списке было проведено китайским Shenwei · Taihu Light в течение нескольких лет. Соединенные Штаты выпустили саммит через пять лет и вернули свой первый трон.
С точки зрения данных, измеренная пиковая стоимость Саммита примерно на 31% выше, чем у Shenwei · Lake Taihu. Поскольку мы используем измеренные пиковые данные для сравнения и учета разницы между двумя временами создания, фактическая разница между ними фактически не является Как и некоторые заявления СМИ, разрыв почти вдвое.
Супер-власть Китая по-прежнему сильнейшая в мире
Следующий набор данных будет более интересным. Ранее средства массовой информации классифицировали все суперкомпьютеры в списке TOP500 и обнаружили, что количество суперкомпьютеров из Китая составило 206 с коэффициентом 41%.
Количество суперкомпьютеров из США составляет 124, соотношение 25%. Две супердержавы в Китае и США доминируют над 65% мировых суперкомпьютеров. Хотя люди превосходят США, масштаб суперкомпьютера Китая по-прежнему остается первым в мире. ,
Таким образом, вопрос в том, как Китай снова может превзойти саммит США, чтобы вернуть себе первое место в мире сверхэффективности? Некоторые небольшие партнеры говорят, что больше процессоров лучше, но реальная ситуация не так проста!
03 «Основные» силы Китая, появившиеся под технической блокадой
Построение полного набора суперкомпьютерных систем в мире не так просто, как укладчивые процессоры. Во-первых, у вас должны быть достаточно мощные вычислительные микросхемы, передовые технологии управления компьютерами, поддержка операционных систем и достаточная финансовая поддержка, чтобы это стало возможным. Конечно, за всем этим основным фактором является то, что на национальном уровне должна быть политическая поддержка, а также достаточные передовые научные и технологические запасы талантов. Поэтому супер-расчет является проявлением всеобъемлющей силы страны.
Суперстраница страны начала относительно поздно, но она быстро прогрессирует, что неразрывно связано с быстрыми потребностями Китая в области развития и поддержки национальной политики. Суперкомпьютер Китая №2 Китая выиграл чемпиона мира по ТОП500 в шесть раз и основал Китай в мире. Абсолютный статус при супервычислении.
Однако из-за решения чипа Intel Xeon, которое использовалось в первые дни Tianhe II, оно привлекло некоторые вопросы и критические замечания. Быстрый рост суперкомпьютера в Китае также привел к тому, что правительство США выпустило сенсационное мероприятие с ограниченной продажей в 2015 году: Правительство США запрещает компаниям, таким как Intel, экспортировать высокопроизводительные вычислительные чипы в четыре китайских суперкомпьютерных центра..
Встроенный ускоритель Matrix-2000 заменяет Intel Xeon
В 2015 году произошел инцидент с США с ограниченной продажей, и Китай решил заменить его на отечественные чипы. До сентября 2017 года Суперкомпьютерный центр Гуанчжоу объявил о том, что до конца года он модернизирует суперкомпьютерную систему Tianhe № 2. Первоначальный ускоритель Intel Xeon Phi был заменен на отечественный ускоритель Matrix-2000. Суперкомпьютер Tianhe 2A, модернизированный отечественным чипом, достиг впечатляющего удвоения вычислительной мощности.
Внутренняя матрица-2000 удваивает производительность Tianhe 2A
Появление отечественной Matrix-2000 нарушило «техническую блокаду» в Соединенных Штатах. Производительность с плавающей запятой модернизированного суперкомпьютера Tianhe 2A увеличилась с предыдущих 54,9PFLOPS до 94,97PFLOPS, а показатели производительности соединений и ввода-вывода также получили большой запас. Технологический прогресс.
Обновление с оригинальной 10Гбит пропускной способности сети до 14Gbps, снижение задержек с 1us 1.57us, обновление памяти от 1.4PB до 3.4PB, обновления емкости для хранения от 12.4PB до 19PB, двойной пропускной способностью до 1 Тб / с, и потребление энергии от 17.8MW упал 16.9MW, энергоэффективность резко возросла.
Слегка таинственный чип Matrix-2000 разработан Национальной оборонной науки и независимых исследований и разработок, сети передачи произведенной Тяньцзинь Лицу. Беспокойство в китайском суперкомпьютерного нуля наложенного под «запрет» Соединенных Штатов в контексте внешней агрессии, китайский суперкомпьютерного с собственной разработкой Matrix-2000 для достижения «джедаев против умерщвления», шага, который, несомненно, войдет в истории.
04 Только твердые и полностью независимые исследования и разработки - это выход
Со времени реализации программы «Китай 863» исследования и разработка систем суперкомпьютеров высоко ценились государством. Однако из-за слабой основы он был поддан людям на международной арене.
В 2015 году министерство торговли США осуществило «чистую» сделку по «запрещенной продаже», которая укрепила маршрут независимых исследований и разработок элитных чипов в Китае и была повышена до национального стратегического уровня. Самый мощный суперкомпьютер в Китае сейчас - Shenwei · Taihu Light Он родился в этом контексте.
Суперкомпьютер Shenwei · Taihu Light установил 40 960 разработанных Китаем многоядерных процессоров «Shenwei 26010». Многоядерный процессор использует 64-битную независимую командную систему Shenwei с максимальной производительностью 1,25 миллиарда раз в секунду. Производительность составляет 9,3 миллиарда раз / секунду.
В 2016 году список, выпущенный международной организацией TOP500, показал, что суперкомпьютерная система «Shenwei · Taihu Light» возглавила список не только в два раза быстрее, чем второй «Tianhe II», но и улучшила его эффективность. 3 раза.
Многоядерный процессор Shenwei 26010 использует 64-разрядную независимую командную систему Shenwei с максимальной производительностью 3,168 терафлопсов в секунду и рабочей частотой ядра 1,5 ГГц. В «Shenwa Lake Light» установлено 40 960 таких процессоров. Используя «Shenwei Taihu Light», сделанный собственным чипом Китая, чтобы заменить «Tianhe № 2» на вершину списка, общее количество супер-вычислений в Китае впервые превысило США в истории.
Появление многоядерного процессора Shenwei 26010 в основном обеспечило замену платы ускорителя Intel Xeon Phi. Несмотря на то, что производительность одного чипа и Intel Xeon по-прежнему отличается от производительности, но благодаря преимуществам размера и энергопотребления, Он может сделать 256 вычислительных узлов в небольшом шасси, и производительность тех же самых вычислительных мощностей может убить Intel Xeon Phi.
По сравнению с другими отечественными чипами, Shenwei должен быть более сдержанным и загадочным. Поскольку процессор Shenwei выполняет миссию военной обороны и национальной информационной безопасности с момента ее рождения, 56-й научно-исследовательский институт Генерального штаба подразделения R & D. (Институт вычислительной техники им. Уси Цзяньгнана) В 2003 году он начал разрабатывать китайские высокопроизводительные чипы. При поддержке крупного специального проекта национальной «ядерной высокой базы» обработка Shenwei была разработана с использованием автономного набора инструкций и полностью независима от прав интеллектуальной собственности.
Хотя два супертяжелых суперкомпьютера Китая «Shenwei · Taihu Light» и «Tianhe 2A» превосходят «Саммит» и «Сьерра» из Соединенных Штатов, разумно иметь двух сильных соперников.
Согласно последним новостям, «Tianhe No.3» в Китае активно исследует и развивает общественность, и ожидается, что он восстановит свой первый трон в 2020 году и достигнет производительности, которая в восемь раз превосходит производительность «Shenwei · Taihu Light». Ожидается, что «Tianhe No.3» примет полностью независимый инновационный дизайн, автономный процессор Feiteng, независимую высокоскоростную межсетевую связь Tianhe и независимую операционную систему Kirin.
Тем не менее, мы должны трезво осознавать, что противники, с которыми мы сталкиваемся в области чипов, настолько сильны, независимо от IBM, Intel, nVIDIA, любая чип-компания достаточно сильна.
В то же время важно отметить, что еще пять лет назад правительство США прекратило финансировать спонсорство суперкомпьютерных проектов, вместо этого оно стало активно инвестировать в исследования и разработку квантовых компьютеров. Это было так, что американский суперкомпьютер остановился раньше и в конце концов был Китаем. Важная причина для того, чтобы превзойти один махал.
Задачи и задачи, поставленные перед отечественными чипами, одинаково важны. В нынешней международной ситуации единственный путь независимого исследования и развития, который идентифицируется, является единственным выходом из-под контроля талантами.
Будет ли это «Tianhe No.3», который будет введен в эксплуатацию в 2020 году, или последующее обновление «Shenwei · Taihu Light», в области суперкомпьютеров, связанных с национальной экономикой и информационной безопасностью, отечественные чипы будут расти сильнее, давайте подождем и посмотрим !
Художественный фильм на Shenwei 26010
