Japan deelt mokerslag uit

24 juni 2011

Dat is meer dan drie keer zo snel als de nummer 1 van een halfjaar terug, de Tianhe-1A uit China, die nu naar plaats 2 is verbannen. En de bouwers zijn nog niet aan het eind. “De K bestaat nu uit 672 racks, en de bouwers hebben al 128 extra racks klaar staan”, zegt prof. Jack Dongarra van de universiteit van Tennessee, een van de geestelijk vaders van de ranglijst.

Supercomputers worden in rap tempo krachtiger. De 500 krachtigste ter wereld leveren met elkaar 58,88 petaflops, bijna 35 procent meer dan een halfjaar terug en 82 procent meer dan een jaar gelden.

Nummer 500 in de huidige lijst stond een halfjaar geleden nog op een 262e plaats. Nummer 500 presteert 40,1 teraflops (duizend miljard bewerkingen met drijvende komma per seconde); een halfjaar terug was 31,1 teraflops nog net voldoende voor een plekje in de lijst.

Hoge efficiency
De Japanse K Computer dankt zijn voorsprong mede aan zijn hoge efficiency van maar liefst 93 procent. Dat wil zeggen dat het continue rekenvermogen 93 procent is van het piekvermogen, de allerhoogste snelheid die het systeem kan leveren. Het is het continue rekenvermogen dat door de samenstellers van de top 500 wordt meegenomen voor het bepalen van de rangorde. De makers van supercomputers wringen zich in allerlei bochten om die continu te leveren snelheid zo hoog mogelijk te maken. De grote boosdoener hierbij is de tijd die het kost om gegevens door de computer heen te sturen. Die onproductieve tijd moet zo kort mogelijk zijn.

“Het is het mooiste als gegevens op één plaats kunnen blijven, om daar verwerkt te worden, bijvoorbeeld in een graphical processing unit (GPU). In het ideale geval is de rekentijd een stuk langer dan de tijd die je nodig hebt om gegevens naar de GPU te brengen en het eindresultaat er weer af te halen”, zegt Anwar Osseyran, algemeen directeur van SARA Reken- en Netwerkdiensten uit Amsterdam. De Huygens-supercomputer die bij SARA staat opgesteld, heeft een efficiency van 78 procent.

Het is ook mogelijk om een supercomputer te voorzien van een zeer snel intern netwerk, waarlangs gegevens met een sneltreinvaart kunnen worden vervoerd. “Dat is de grote verdienste van Bull, met zijn bullx-computerfamilie. In die systemen is gebruikgemaakt van een zeer snelle QPI-switch, om een aantal processors te verbinden tot een super-node. QuickPath Interconnect is een vinding van Intel, die in 2008 op de markt kwam. Bull heeft dat protocol omgezet in een speciale chip”, zegt Steve Wallach, supercomputerdeskundige en medeoprichter van de firma Convey. Door het gebruik van de snelle schakelaar wist Bull een efficiency van 83 procent te verwezenlijken.

De onwaarschijnlijk hoge efficiency van de Japanse supercomputer is een gevolg van een geheel eigen interconnectie. Dit netwerk, dat de naam Tofu draagt, verbindt alle systeemkasten van het computercomplex met een zeer breedbandig kanaal. Tofu is ontwikkeld door een team van Fujitsu. Het is een zogeheten 6D Mesh/Torus-netwerk, een topologie die ervoor zorgt dat alle processors in het hele systeem direct onderling kunnen communiceren.

De gebruikte processor is van het type Sparc64, maar met eigen aanpassingen door Fujitsu. De Japanners fungeren al jaren als foundry voor Sun Microsystems en ze hebben het recht om het ontwerp van de Sparc voor eigen gebruik aan te passen.

Afstand van VS-technologie
“Over het algemeen zie je dat supercomputerbouwers meer afstand nemen van de technologie uit de VS. Ze gebruiken die in eerste instantie wel, maar gaan later toch hun eigen plannen uitwerken”, zegt Osseyran. De Chinezen hebben bijvoorbeeld een eigen processor, gebaseerd op een ontwerp van Mips, en ze gebruiken ook een intern netwerk dat door henzelf is ontwikkeld. “Uiteindelijk zullen de Chinezen een systeem willen hebben waarvan alle onderdelen in eigen land zijn bedacht en gemaakt. En niet alleen dat, het moet ook nog eens het snelste systeem ter wereld zijn. Het is een prestigekwestie”, zegt Wallach. “Ik denk,” zegt Osseyran, “dat dat voor alle landen geldt. Eigen spullen ontwikkelen om daarmee de eerste plaats op de ranglijst in te nemen. En als dat eenmaal gelukt is, begint de pret pas goed. Want hoe maak je optimaal gebruik van die razendsnelle hardware? Er zullen technieken moeten worden bedacht om toepassingen effectief te schalen over een zeer groot aantal rekenkernen eventueel aangevuld met een groot aantal GPU’s.”

De tien krachtigste supercomputers in juni 2011

jun

nov

Site

Producent

Computer

land

kernen

Rmax

%

1

-

RIKEN

Fujitsu

K computer

Japan

548.352

8,162

93

2

1

NSCT

NUDT

Tianhe-1A

China

186.368

2,566

54

3

2

Oak
Ridge

Cray Inc.

Cray XT5-HE

VS

224.162

1,759

75

4

3

NSCS

Dawning

TC3600

China

120.640

1,271

42

5

4

GSIC

NEC/HP

HP ProLiant

Japan

73.278

1,192

52

6

-

DOE

Cray Inc.

Cray XE6

VS

142.272

1,110

81

7

-

NASA

SGI

SGI Altix

VS

111.104

1,088

82

8

5

DOE

Cray Inc.

Cray XE6

VS

153.408

1,054

81

9

6

CEA

Bull SA

Bull bullx

F

138.368

1,050

83

10

7

DOE

IBM

IBM QS22/LS21

VS

122.400

1,042

76









303

152

SARA

IBM

Huygens

NL

3456

0,051

78

Nederland heeft er ook nog een

Nederland staat nog met één supercomputer in de top 500. Een halfjaar terug waren dat er nog twee, en een jaar terug drie. De enige overblijver, de Huygens-supercomputer van SARA uit Amsterdam op basis van IBM’s Power6-processors, wordt ingehaald door steeds snellere systemen uit het buitenland. De machine daalde van een 109e plaats vorig jaar en een 152e plaats een halfjaar terug naar positie 303 nu. Er zijn wel weer plannen om Nederland te voorzien van een ultrasnelle computer. Zo heeft SARA een samenwerkingscontract gesloten met IBM, dat de naam Petascale Project draagt en dat dient om ervaringen op te doen met zeer snelle hardware. In Amsterdam is een Power7-node opgesteld, die al wordt gebruikt voor tests. De node bevat 32 Power7-cores. Deze hardware was een van de bouwblokken van de Watson-supercomputer van IBM, die erin slaagde om de Amerikaanse tv-quiz Jeopardy te winnen van twee menselijke spelers. Wanneer het tijd wordt om een nieuwe nationale supercomputer aan te schaffen, zullen de Europese aanbestedingsregels worden gevolgd.

 
Lees het hele artikel
Je kunt dit artikel lezen nadat je bent ingelogd. Ben je nieuw bij AG Connect, registreer je dan gratis!

Registreren

  • Direct toegang tot AGConnect.nl
  • Dagelijks een AGConnect nieuwsbrief
  • 30 dagen onbeperkte toegang tot AGConnect.nl

Ben je abonnee, maar heb je nog geen account? Neem contact met ons op!