ซูเปอร์คอมพิวเตอร์เป็นคอมพิวเตอร์ที่เร็วและมีประสิทธิภาพมากที่สุดมีบทบาทสำคัญในสาขาที่ทันสมัยเช่นงานวิจัยทางวิทยาศาสตร์และการทหารการแสดงถึงความแข็งแกร่งของชาติที่ครอบคลุมและเป็นอาวุธแห่งชาติ
เหล่านี้ behemoths ระดับไฮเอนด์อยู่ห่างไกลจากชีวิตของคนธรรมดาดังนั้นเราจึงไม่สามารถแม้แต่จะรับรู้การดำรงอยู่ของพวกเขา แต่เหตุการณ์ล่าสุดและบางข่าวได้ stung เส้นประสาทของหลายคน: สหรัฐอเมริกาเพิ่งเปิดตัวซูเปอร์คอมพิวเตอร์รุ่นใหม่หลังจากพ้นห้าปีแล้วกลับคืนมาครองราชย์เป็น 'ซูเปอร์คอมพิวเตอร์' แห่งแรกของโลกจาก 'Shenwei · Taihu Light' ของจีน
อะไรเราเป็นผู้นำสหรัฐฯเป็นเวลา 5 ปีในระดับไฮเอนด์คู่ค้ารายเล็กบางรายอาจถอนหายใจเมื่อได้เห็นข่าวนี้ใช่คำตอบคือใช่จากความอยากรู้อยากเห็น หัวข้อข่าวนี้ได้พบข้อมูลที่น่าสนใจจำนวนมากและเรื่องราวที่น่าสนใจในสาขาแปลก ๆ นี้ฉันไม่กล้าตัดสินใจแบ่งปันและแชร์กับทุกคน
ผ่านบทบาทของการประชุมสุดยอดก่อนอื่นให้ความรู้ด้านวิทยาศาสตร์เล็ก ๆ น้อย ๆ คุณคำนวณพลังการประมวลผลที่ยอดเยี่ยมได้อย่างไร?
ซูเปอร์คอมพิวเตอร์ที่ประชุมสุดยอดที่โดดเด่นแล้วเสร็จโดย IBM ทั้งระบบซุปเปอร์สถานีประกอบด้วย 4608 คำนวณโหนดแต่ละโหนดประกอบด้วยสองแกนประมวลผล IBM Power9 22 (ประสาน) และ 6 NVIDIA Tesla หน่วยเร่งการประมวลผลกราฟิก V100 (รับผิดชอบสำหรับการคำนวณ) และ หาก ความเร็วการทำงานของจุดลอยตัวสูงถึง 20 พันล้านครั้งต่อวินาที!
ดังนั้นคุณจะเข้าใจถึงการดำเนินการจุดลอยตัว 20 พันล้านต่อวินาทีได้อย่างไร? ถ้าคุณใช้แล็ปท็อปร่วมกันเป็นข้อมูลอ้างอิง ซูเปอร์คอมพิวเตอร์ของ Summit มีกำลังการประมวลผลที่เท่ากันของโน้ตบุ๊ก 1 ล้านเครื่องถ้าบุคคลสามารถทำ 1 การคำนวณต่อวินาทีเขาต้องมีชีวิตอยู่ได้มากกว่า 6.3 พันล้านปีเพื่อให้สามารถเทียบเท่ากับการประชุมสุดยอดของทุกๆวินาที
พลังแห่งการประชุมสุดยอดที่น่าอัศจรรย์เป็นธรรมชาติของผู้ชายตัวใหญ่แต่ละโหนด 4608 เหมือนตู้เย็นน้ำหนักรวม 340 ตันวางอยู่ในห้องขนาดใหญ่เกือบ 900 ตารางเมตรกล่าวว่าสายเคเบิลที่เชื่อมต่อโหนดเหล่านี้อยู่ใกล้กัน ความยาว 300 กิโลเมตร
เนื่องจากพลังงานเป็นที่น่าตื่นตาตื่นใจและเป็นธรรมชาติความร้อนมีขนาดใหญ่ตามธรรมชาติดังนั้นทุกคนใช้ความร้อนที่ระบายความร้อนด้วยน้ำ Summit ทำงาน 1 ล้านลิตรน้ำหล่อเย็นต่อนาทีและใช้พลังงานไฟฟ้ามากพอที่จะให้แสงสว่างแก่บ้านชาวอเมริกันกว่า 8,000 หลัง
เนื่องจากเราทราบว่าความแรงของการประชุมสุดยอด Supercomputing ของสหรัฐอเมริกาเป็นสิ่งที่ดีแล้วระดับการคำนวณ super ของจีนมีระดับเท่าใด
02 ซูเปอร์คำนวณระดับโลก, ความแรงของจีนไม่อ่อนแอ
สำหรับการจัดอันดับของซูเปอร์คอมพิวเตอร์ทั่วโลกนั้นมีชื่อว่า 'TOP500' ที่รู้จักกันดีในโลกซึ่งได้รับการรวบรวมโดยผู้เชี่ยวชาญด้านการคำนวณที่มีอำนาจจากต่างประเทศและมีความน่าเชื่อถือสูงในโลก
ในรายการ Super TOP500 ปี 2018 ความสวยงาม รุ่นล่าสุดของ Summit และ Sierra ได้รับการจัดอันดับที่ 1 และ 3 ในรายการขณะที่ 'Shenwei · Taihu Light' และ 'Tianhe 2' ของจีนลดลงสู่อันดับ 2 และ 4 ตำแหน่ง.
และถ้าคุณมองอย่างใกล้ชิดที่รายการนี้คุณจะพบว่าการจัดอันดับของพวกเขาถูกจัดเรียงตาม Rmax (peak ที่วัดได้) และ Rpeak (theoretical peak) สำหรับคอมพิวเตอร์เครื่องใดก็ได้ประสิทธิภาพทางทฤษฎีของ Rpeak มีมากขึ้น ชนิดของการอ้างอิง Rmax ประสิทธิภาพวัดจะยิ่งสำคัญมากขึ้นแม้ซูเปอร์คอมพิวเตอร์เช่นกัน. แล้วเราแคบลงไป TOP5 ดูที่ในโลกซูเปอร์คอมพิวเตอร์บนความแตกต่างกันเท่าไหร่ในความแข็งแรง
การจัดอันดับความแรงของ TOP TOP5 ของโลก
จุดสูงสุดในรายการก่อนหน้านี้จัดขึ้นโดย Shenwei · Taihu Light ในจีนเป็นเวลาหลายปีสหรัฐฯได้ออกจากการประชุมสุดยอดหลังจากห้าปีและครองบัลลังก์เป็นครั้งแรก
จากมุมมองของข้อมูลค่า Peak ที่วัดได้ของ Peak สูงกว่า Shenwei ถึง 31% เนื่องจาก Taihu Lake ใช้ข้อมูล Peak ที่วัดได้เพื่อเปรียบเทียบและพิจารณาความแตกต่างระหว่างเวลาสร้างสองครั้งความแตกต่างที่เกิดขึ้นจริงระหว่างทั้งสองไม่ได้เป็นจริง เช่นเดียวกับข้อเรียกร้องของสื่อบางประเภทช่องว่างนี้เกือบสองเท่า
พลังอำนาจของจีนยังคงแข็งแกร่งที่สุดในโลก
ข้อมูลชุดต่อไปน่าจะเป็นที่น่าสนใจมากขึ้นก่อนหน้านี้สื่อได้จำแนกเครื่องซูเปอร์คอมพิวเตอร์ทั้งหมดในรายการ TOP500 และพบว่าจำนวนเครื่องซูเปอร์คอมพิวเตอร์จากประเทศจีนมีจำนวน 206 รายคิดเป็นสัดส่วน 41%
รายการซูเปอร์คอมพิวเตอร์ 124 หน่วยจากประเทศสหรัฐอเมริกาสัดส่วนเป็น 25% ของทั้งสองมหาอำนาจจีนและสหรัฐอเมริกาครอบงำซูเปอร์คอมพิวเตอร์ของโลกมากกว่า 65% แม้ว่าบุคคลที่อยู่นอกเหนือสหรัฐอเมริกา แต่ประเทศจีนยังคงเป็นขนาดคอมพิวติ้งของโลกที่สมควรจะได้เป็นครั้งแรก .
ดังนั้นคำถามคือวิธีการที่จีนแซงหน้าสหรัฐอเมริกาประชุมสุดยอดอีกครั้งคืนบัลลังก์ของประสิทธิภาพการทำงานของซูเปอร์คอมพิวเตอร์เครื่องแรกของโลกได้หรือไม่บางคนบอกว่าคู่ค้าเล็ก ๆ เช่นกองประมวลผลมากขึ้น แต่สถานการณ์จริงไม่ง่ายดังนั้น!
การเพิ่มขึ้นของกองกำลังที่อยู่ถัดจากด่านเทคโนโลยี 03 จีน 'หลัก'
การสร้างชุดเครื่องซูเปอร์คอมพิวติ้งชั้นนำของโลกไม่ใช่เรื่องง่ายเหมือนกับการประมวลผลแบบเรียงซ้อนขั้นแรกคุณต้องมีชิปคอมพิวเตอร์ที่มีประสิทธิภาพเพียงพอเทคโนโลยีการจัดการคอมพิวเตอร์ขั้นสูงการสนับสนุนระบบปฏิบัติการและการสนับสนุนทางการเงินที่เพียงพอเพื่อให้เป็นไปได้ แน่นอนว่าเบื้องหลังปัจจัยสำคัญเหล่านี้คือต้องมีการสนับสนุนนโยบายในระดับประเทศรวมถึงทุนสำรองที่มีความสามารถทางวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีที่เพียงพอดังนั้นการคำนวณเป็นสิ่งที่แสดงถึงความแข็งแกร่งที่ครอบคลุมของประเทศ
ซูเปอร์คอมพิวเตอร์ในประเทศเริ่มต้นค่อนข้างช้า แต่ทำให้ความคืบหน้าอย่างรวดเร็วและการพัฒนาอย่างรวดเร็วของความต้องการนี้และเพื่อสนับสนุนนโยบายของชาติของเรามีความสัมพันธ์ใกล้ชิด. Tianhe-2 ซูเปอร์คอมพิวเตอร์ของจีนได้รับการเลือกตั้งครั้งที่หกโลกซูเปอร์แชมป์ TOP500 จัดตั้งจีนในโลก แน่นอนตำแหน่งซูเปอร์คอมพิวเตอร์
แต่เนื่องจากในช่วงต้น Tianhe-2 โดยใช้โปรแกรม Intel Xeon ชิปมันดึงดูดจำนวนของคำถามและคำวิจารณ์ซูเปอร์คอมพิวเตอร์ของจีนเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วนอกจากนี้ยังทำให้รัฐบาลสหรัฐประกาศใช้ทำให้เกิดความรู้สึกใน 'จำกัด' เหตุการณ์ในปี 2015: รัฐบาลสหรัฐห้ามการส่งออกของ บริษัท ประมวลผลประสิทธิภาพสูงเช่นชิป Intel ถึงสี่ซุปเปอร์เซ็นเตอร์จีน.
ประเทศ Matrix-2000 ทางเลือกที่เร่ง Intel Xeon
2015 สหรัฐอเมริกา 'จำกัด' ระบาดจีนตัดสินใจที่จะนำมาใช้ชิปในประเทศแทน. จนถึงเดือนกันยายน 2017, กวางโจวศูนย์ซูเปอร์คอมพิวเตอร์ประกาศ Tianhe-2 ซูเปอร์คอมพิวเตอร์อัพเกรดระบบก่อนสิ้นปี การใช้ตัวเร่งในประเทศ Matrix-2000 เพื่อแทนที่เดิมเร่ง Intel Xeon พี. บังคับผู้ประกอบการที่ประสบความสำเร็จผลที่น่าตื่นตาตื่นใจโดยการเพิ่มซูเปอร์ 2A Tianhe ทำหลังจากการปรับรุ่นชิป
Domestic Matrix-2000 เพิ่มประสิทธิภาพการทำงานของ Tianhe 2A เป็นสองเท่า
ประเทศ Matrix-2000 ปรากฏที่จะทำลายของสหรัฐฯปิดล้อมเทคโนโลยี 'ลอยซูเปอร์คอมพิวเตอร์ประสิทธิภาพจุด Tianhe 2A ปรับรุ่นจาก 54.9PFLOPS ก่อนอัพเกรดไป 94.97PFLOPS, การเชื่อมต่อและ I / O ด้านผลการดำเนินงานยังได้รับมากขึ้น ความก้าวหน้าทางเทคโนโลยี
การอัพเกรดจาก 10Gbps แบนด์วิธเครือข่ายเดิม 14Gbps ล่าช้าลดลงจาก 1US 1.57us อัพเกรดหน่วยความจำจาก 1.4PB เพื่อ 3.4PB อัพเกรดความจุจาก 12.4PB เพื่อ 19PB สองแบนด์วิดธ์ในการ 1TB / s และการใช้พลังงานจาก 17.8MW ลดลงเป็น 16.9MW และประสิทธิภาพการใช้พลังงานเพิ่มขึ้นอย่างมาก
ชิป Matrix-2000 ลึกลับเล็กน้อยได้รับการออกแบบโดย National Defense วิทยาศาสตร์และการวิจัยและพัฒนาอิสระส่งผ่านเครือข่ายผลิตโดยเทียนจินอัพการแข่งขัน. กังวลในรอยขีดข่วนซูเปอร์คอมพิวเตอร์ของจีนทับสหรัฐฯภายใต้ 'ห้าม' ในบริบทของการรุกรานจากต่างประเทศที่ซูเปอร์คอมพิวเตอร์ของจีน กับการพัฒนาตนเอง Matrix-2000 เพื่อให้บรรลุ 'เจไดป้องกันการฆ่า' ย้ายที่ไม่ต้องสงสัยจะลงไปในประวัติศาสตร์
04 การค้นคว้าวิจัยและพัฒนาที่เป็นอิสระและมั่นคงเป็นทางออก
ตั้งแต่จีนดำเนินการ 863 ระบบคอมพิวติ้งที่พัฒนาโดยประชาชนให้ความสนใจ แต่เป็นเพราะรากฐานที่อ่อนแอเริ่มช้าจะได้รับการควบคุมโดยผู้อื่นในเวทีระหว่างประเทศ
กระทรวงพาณิชย์ของสหรัฐฯ 2015 การดำเนินงานของ 'ล็อก' ระดับ high-end ชิประบาด แต่ยังมีความเข้มแข็งบรรทัดชิประดับ high-end การพัฒนาตนเองของเราและได้รับการยกระดับให้เป็นระดับยุทธศาสตร์ชาติประเทศจีนขณะนี้ซูเปอร์คอมพิวเตอร์ที่มีประสิทธิภาพมากที่สุด - พระเจ้า Taihu แสง มันอยู่ในบริบทของการเกิดนี้
ซูเปอร์คอมพิวเตอร์แสงเทพ Taihu ติดตั้งพัฒนาตนเอง 40,960 จีน Shen Wei 26010 'หน่วยประมวลผลแบบหลายคอร์ประมวลผลแบบหลายคอร์ที่ใช้ในชุดคำสั่ง 64 บิตอิสระ Shen Wei มีประสิทธิภาพสูงสุด 12.5 quadrillion ครั้ง / วินาที ประสิทธิภาพการทำงานสำหรับ 930000000 พันล้านครั้ง / วินาที
ในปีพ. ศ. 2016 รายการที่ออกโดยองค์กร TOP500 แห่งนานาชาติแสดงให้เห็นว่าระบบซุปเปอร์คอมพิวเตอร์ของ Shenwei · Taihu Light เป็นอันดับหนึ่งของรายการไม่ใช่เพียงแค่สองเท่าของ Tianhe II แต่ยังเพิ่มประสิทธิภาพด้วย 3 ครั้ง
ตัวประมวลผลหลายแกนของ Shenwei 26010 ใช้ระบบคำสั่ง Shenwei แบบ 64 บิตที่มีประสิทธิภาพสูงสุดถึง 3.168 teraflops ต่อวินาทีและความถี่ในการทำงานหลัก 1.5 GHz มี 40,960 โปรเซสเซอร์ดังกล่าวติดตั้งอยู่ใน Shenwa Lake Light การใช้ 'Shenwei Taihu Light' ที่ผลิตโดยชิปของตัวเองของจีนเพื่อแทนที่ 'Tianhe No. 2' ที่ด้านบนสุดของรายการนี้การคำนวณจำนวนมากของจีนนับเป็นครั้งแรกในประวัติศาสตร์
การเกิดขึ้นของตัวประมวลผลหลายแกน Shenwei 26010 โดยทั่วไปได้รับการเปลี่ยนการ์ดเร่งความเร็ว Intel Xeon Phi แม้ว่าจะยังคงมีช่องว่างระหว่างประสิทธิภาพของชิปเดี่ยวและ Intel Xeon แต่ด้วยข้อได้เปรียบของขนาดและการใช้พลังงาน, สามารถทำโหนดประมวลผล 256 โหนดในแชสซีขนาดเล็กและประสิทธิภาพการประมวลผลระดับเสียงเท่ากันสามารถฆ่า Intel Xeon Phi ได้
เมื่อเทียบกับชิปในประเทศอื่น ๆ Shen Wei จะมีแม้กระทั่งต่ำที่สำคัญและลึกลับมากขึ้นเพราะตั้งแต่จุดเริ่มต้นในการประมวลผลที่เกิด Shen Wei แบกรับกับการป้องกันทางทหารและภารกิจรักษาความปลอดภัยข้อมูลแห่งชาติการวิจัยและการพัฒนาหน่วยงานของพนักงานทั่วไปของ 56 สถาบัน (อู๋ซีเจียงสถาบันเทคโนโลยีคอมพิวเตอร์) เริ่มในปี 2003 ที่กำหนดไว้ในการออกแบบชิปที่มีประสิทธิภาพสูงของจีน. ใน 'ฐานที่สูงนิวเคลียร์ "ของโครงการที่สำคัญที่จะสนับสนุนชาติคำสั่งประมวลผล Shen Wei ตั้งค่าการใช้การพัฒนาตนเองและมีสิทธิในทรัพย์สินทางปัญญาที่เป็นอิสระอย่างสมบูรณ์
แม้ว่าเราสองซูเปอร์เฮฟวี่เวท 'พระเจ้า Taihu แสง' และ 'ทางช้างเผือก 2A' จาก 'การประชุมสุดยอด' สหรัฐอเมริกาและ 'เซียร์' ทัน แต่สองเกมที่แข็งแกร่งกับผลของแต่ละคนนอกจากนี้ยังมีความสมเหตุสมผล
ตามข่าวล่าสุด "Tianhe No.3" ของจีนกำลังทำการวิจัยและพัฒนาสาธารณชนอย่างแข็งขันและคาดว่าจะครองบัลลังก์เป็นครั้งแรกในปีพ. ศ. 2563 และบรรลุผลการดำเนินงานที่เกินกว่าการแสดงของ 'Shenwei · Taihu Light' ถึง 8 เท่า 'Tianhe No.3' คาดว่าจะใช้การออกแบบนวัตกรรมอิสระอย่างอิสระซีพียู Feiteng อิสระการสื่อสารระหว่างกันแบบ Tianhe ความเร็วสูงและระบบปฏิบัติการ Kirin ที่เป็นอิสระ
อย่างไรก็ตามเราต้องมีสติรู้ตัวดีว่าฝ่ายตรงข้ามที่เราเผชิญในสาขาชิปมีความแข็งแกร่งมากไม่ว่า IBM, Intel, nVIDIA หรือ บริษัท ชิปใดก็ตามที่มีความแข็งแกร่งเพียงพอ
ในเวลาเดียวกันเป็นสิ่งสำคัญที่จะต้องทราบว่าเร็วที่สุดเท่าที่ห้าปีก่อนรัฐบาลสหรัฐฯระงับการให้การสนับสนุนโครงการซุปเปอร์คอมพิวเตอร์ แต่เริ่มลงทุนอย่างมากในการวิจัยและพัฒนาคอมพิวเตอร์ควอนตัมนี่เป็นกรณีที่ซูเปอร์คอมพิวเตอร์สหรัฐหยุดก่อนหน้านี้และในที่สุดก็เป็นประเทศจีน เหตุผลที่สำคัญสำหรับการเอาชนะก้มถลาลงได้
ความท้าทายและภารกิจที่วางไว้ข้างหน้าชิพในประเทศมีความสำคัญไม่แพ้กันภายใต้สถานการณ์ระหว่างประเทศในปัจจุบัน แต่เพียงผู้เดียวในการค้นคว้าและพัฒนาที่เป็นอิสระเท่านั้นที่จะถูกควบคุมโดยพรสวรรค์อย่างสมบูรณ์
ไม่ว่าจะเป็น 'Tianhe No.3' ที่จะนำมาใช้ในปี 2020 หรือการอัพเกรดติดตามผลของ 'Shenwei · Taihu Light' ในสาขาซูเปอร์คอมพิวเตอร์ที่เกี่ยวข้องกับเส้นชีวิตทางเศรษฐกิจของประเทศและความมั่นคงด้านข้อมูลชิพในประเทศจะเติบโตแข็งแกร่งขึ้นให้เรารอดู !
ภาพยนตร์สารคดีเรื่อง Shenwei 26010
