Суперкомпьютеры на платформе Intel

Суперкомпьютеры на базе платформ Intel играют ключевую роль в самых разных областях научных исследований — от повышения уровня безопасности в космонавтике до прогнозирования глобальных изменений климатических условий. Системы на платформах Intel применяются и в таких, более привычных отраслях, как финансовые услуги и здравоохранение, где они позволяют быстрее получить более точные результаты, ускорить внедрение инноваций и повысить конкурентные преимущества. Согласно 32-му выпуску рейтинга Top500, сегодня больше всего суперкомпьютеров построено на базе процессоров Intel: из 500 самых мощных в мире вычислителей 379 машин, включая третью по производительности систему, имеют в своей основе эти микросхемы. Согласно рейтингу, процессоры Intel установлены в 49 из 100 систем, возглавляющих список. Преобладают в списке компьютеры на базе четырехъядерных процессоров Intel Xeon, занимающие 288 позиций. Стоит отметить, что поставки четырехъядерного процессора Intel Xeon серии 5400, выпускаемого по проектным нормам 45 нм с использованием транзисторов high-k с металлическим затвором, начались год назад. Сегодня эти процессоры уже используются в 222 суперкомпьютерах, в том числе в 32 системах с низким уровнем энергопотребления.

В последний выпуск списка Top500 вошло и восемь российских систем, причем семь из них основаны на процессорах Intel. Наиболее высоким рейтингом из российских кластеров в Top500 обладают вычислительные ресурсы Межведомственного суперкомпьютерного центра Российской Академии наук (35 место). Суперкомпьютер, построенный в 2008 г., реализован на базе платформы HP 3000 BL460c/BL2x220. Он представлен 7920 ядрами процессоров Intel Xeon серии E5450 и 5365 с рабочей тактовой частотой 3 ГГц и работает под управлением ОС Linux. «Серебряный призер» по мощности в России — суперкомпьютер Научно-исследовательского вычислительного центра Московского государственного университета им. М.В. Ломоносова (54 место в Top500). Это СКИФ Т60 (5000 процессорных ядер), построенный в 2008 г. на базе четырехъядерных Intel Xeon E5472 (тактовая частота 3 ГГц) и работающий под управлением CentOS. «Бронзовую медаль» за производительность в нашей стране получает система Российского научного центра «Курчатовский институт» (119 место) – суперкомпьютер на базе платформы HP 3000 BL460c, также введенный в строй в 2008 г. и представленный 3456 ядрами процессоров Intel Xeon 5335, работающими на тактовой частоте 2,33 ГГц под управлением Linux.

Четвертый российский призер – кластер Уфимского авиационного технического университета (371 место), созданный на платформе IBM BladeCenter HS21 из 2128 ядер четырехъядерных процессоров Intel Xeon 5335 (2,33 ГГц). Он также работает под управлением Linux. Пятое место среди суперкомпьютеров РФ занимает система Вятского государственного университета (433 место), созданная на платформе HP 3000 BL460c из 1920 ядер процессоров Intel Xeon 5335, которые работают на тактовой частоте 2,33 ГГц под управлением Linux. Принадлежащий«Росгидромету» кластер (451 место в рейтинге), созданный на платформе SGI Altix ICE 8200, стал важным обновлением для отечественных предсказателей погоды. Эта система базируется на четырехъядерных процессорах Intel Xeon E5440 (работают на тактовой частоте 2,83 ГГц) – суммарно 1416 вычислительных ядер; операционная среда кластера — SLES10+SGI. Кластер Сибирского федерального университета в Красноярске (483 место) замыкает список российских суперкомпьютеров в составе Top500. Он построен из компонентов IBM BladeCenter HS21, представлен 1808 ядрами процессоров Intel Xeon 5335 (2,33 ГГц) и работает под управлением ОС Linux.

Стоит отметить, что кроме аппаратных средств, Intel предлагает широкий спектр инструментального ПО, включая компиляторы и библиотеки MPI, которые помогают использовать все преимущества многоядерных процессоров и повысить эффективность кластерных решений. Программный инструментарий Intel используется примерно в 75% систем из списка Top500.

В течение прошедшего года Intel удалось существенно ускорить развитие высокопроизводительных вычислений, в том числе благодаря тесному сотрудничеству с корпорацией Cray Supercomputer и NASA. Intel и Cray планируют разработать ряд новых высокопроизводительных систем и технологий на базе многоядерных вычислительных платформ и современных межсистемных соединений. Кроме того, Intel, SGI и NASA совместно работают над проектом Pleiades. Этот суперкомпьютер сегодня занимает третью позицию в рейтинге; в этом году планируется довести быстродействие системы до 1 PFLOPS, а к 2012 г. – до 10 PFLOPS (10 000 млрд операций в секунду).