Теперь, после того как новая система IBM RoadRunner преодолела барьер в 1 петафлоп и способна устойчиво выполнять более тысячи триллионов (или одного квадрильона) операций с плавающей запятой в секунду, перед разработчиками суперкомпьютеров замаячила новая цель: системы экзамасштаба.
Производительность в 1 экзафлоп (миллион триллионов, или квинтиллион, операций в секунду) в тысячу раз превышает петафлоп. Очевидно, что преодоление этой планки и станет следующей глобальной задачей для разработчиков самых быстрых в мире суперкомпьютеров.
Представители корпорации IBM сообщили, что в начале июня система RoadRunner, установленная в Национальной лаборатории в Лос-Аламосе, преодолела барьер в 1 петафлоп. Стоимость этого суперкомпьютера составляет 100 млн долл.
Чтобы получить представление о следующем рубеже на пути к дальнейшему увеличению производительности вычислений, необходимо вернуться на 11 лет назад к суперкомпьютеру ASCI Red, установленному в национальной лаборатории Сандия Министерства обороны США. Система, которая в то время точно так же, как сейчас RoadRunner, находилась на вершине хит-парада, стала первым компьютером, преодолевшим барьер в 1 терафлоп -- триллион операций в секунду. На ее создание было потрачено 55 млн долл. Некоторые современные системы на базе серверов-лезвий, стоимость которых составляет примерно от 100 до 300 тыс. долл., демонстрируют производительность, вполне сравнимую с ASCI Red.
На конференции International Supercomputing Conference, которая откроется в ближайшие дни в Дрездене, знаменитый ученый из Национальной лаборатории в Окридже профессор университета Теннесси Джек Донгарра представит гипотетическую систему с производительностью в 1 экзафлоп, которая должна будет появиться в 2019 году.
Донгарра подчеркивает, что до сих пор быстродействие росло вполне предсказуемыми темпами. Первая система с производительностью в 1 гигафлоп (миллиард операций с плавающей запятой в секунду) была создана 22 года тому назад. Этой системой стал суперкомпьютер Cray Y-MP, установленный в Ливерморской национальной лаборатории имени Лоуренса. Следующим рубежом, как уже было сказано, стал суперкомпьютер ASCI Red.
"Тенденция прослеживается достаточно четко -- через 11 лет мы получим производительность в 1 экзафлоп", -- отметил Донгарра. Он убежден, что к этому моменту все компьютеры, входящие в список Top 500, будут обладать производительностью по крайней мере в 1 петафлоп. На самом деле быстродействия, которое демонстрирует система ASCI Red, уже недостаточно, для того, чтобы войти в последние версии списка, обновляемого дважды в год. (Донгарра является одним из составителей этого хорошо известного рейтинга.)
Ожидается, что система RoadRunner займет верхнюю строчку новой версии списка Top 500, которая будет опубликована на этой неделе.
Правда, удастся ли разработать систему с производительностью в 1 экзафлоп в те же сроки, что и суперкомпьютер, обладающий быстродействием в 1 петафлоп, пока неизвестно. "В любом случае реализация такого проекта потребует невероятных усилий", -- подчеркнул Донгарра.
Исключительным достижением разработчиков RoadRunner стала программная система, которая позволяет использовать две разные процессорные технологии -- AMD Opteron и Cell. "Система программирования является истинным проявлением таланта авторов проекта", -- заявил Донгарра.
Для создания системы экзамасштаба разработчикам придется предложить новые языки программирования и алгоритмы, которые позволят повысить степень параллелизма и тем самым увеличить общее быстродействие. Трудности, связанные с переходом на такой уровень программирования и внедрением новых методов, могут превратиться в серьезное препятствие, которое не позволит завершить работы в отведенные сроки.