Car-tech

Sljedeći: exascale računala, očekuje se da stignu do 2020

Dajana Penezic - Sledeci - (Audio 2007)

Dajana Penezic - Sledeci - (Audio 2007)

Sadržaj:

Anonim

Ako se povećanje broja superračunala nastavlja prema trenutnom ritmu, do 2020. godine ćemo vidjeti prvi stroj za exascale, procjenjujući da su održavatelji

Arhitekti sustava takvih velikih računala, međutim, suočit će se s brojnim kritičnim pitanjima, čuvar liste upozorava.

"Izazovi bit će bitni za isporuku stroja" rekao je Jack Dongarra, Sveučilište u Tennesseeju, Knoxville, istraživač koji je jedan od ravnatelja iza Top500. Dongarra je razgovarao na konferenciji SC2012 održanom ovog tjedna u Salt Lake Cityju tijekom prezentacije o najnovijem izdanju popisa objavljenom prošlog tjedna.

Još uvijek imamo način da idemo prije nego što je izvedba exascale moguće. Stroj za exascale bio bi sposoban za jednu kvintilijsku FLOPS (operacije s pomičnim zarezom u sekundi), ili 10 do 18 FLOPS.

Top500

Nove visine

U najnovijem izdanju Top500 popisa superračunala objavljenog u ponedjeljak, najbrže računalo na popisu bio je Nacionalni labradorijski sustav Oak Ridge, koji je sposoban izvršiti 17,59 petaflopova. Petaflop je kalkulacija kvadrilijuna pomičnim zarezom u sekundi, ili 10 do 15 FLOPS.

Ali svaki novi Top500 - popis koji se sastavlja dva puta godišnje - pokazuje koliko brzo rastu brzine superračunala. Sudeći prema popisu, superračunala su desetostruko na snazi ​​svakih deset godina ili tako. Godine 1996. prvi se teraflop računalo pojavio na Top500, a 2008. na prvom se mjestu pojavio i prvi petaflop računalo. Ekstrapolacija od ove brzine napretka, Dongarra procjenjuje da bi računanje exascale trebalo stići oko 2020. godine.

Zajednica visoke performanse računalstva (HPC) je preuzela računalstvo exascale kao glavnu prekretnicu. Intel je stvorio liniju masivnih višeslojnih procesora, Phi, koje tvrtka nada može poslužiti kao osnova za exascale računala koja bi mogla biti pokrenuta do 2018. godine. U svom govoru Dongarra je skicao karakteristike stroja za exascale. Takav stroj vjerojatno će imati negdje između 100.000 i 1.000.000 čvorova i moći će izvršiti do milijarde niti u bilo kojem trenutku. Pojedinačne performanse čvorova trebaju biti između 1,5 i 15 teraflopova, a interkonekcije trebaju imati prolaze od 200 do 400 gigabajta u sekundi.

Proizvođači superračunala morat će konstruirati svoje strojeve tako da njihova potrošnja i potrošnja energije ne rastu linearno zajedno s performansama, kako ne bi pretjerano skupe za kupnju i vožnju, rekao je Dongarra. Stroj za exascale trebao bi koštati oko 200 milijuna dolara i koristiti samo oko 20 megavata, ili oko 50 gigaflops po Watu.

Dongarra očekuje da će polovica troškova izgradnje takvog računala biti namijenjena za kupnju memorije za sustav. Sudeći prema planovima makronaredbi proizvođača memorije, Dongarra procjenjuje da će do 100 milijuna dolara kupiti između 32 petabajta i 64 petabajta memorije do 2020.

Top500

Softverski izazov

Osim izazova u hardveru, dizajneri exascale superračunala moraju također se bore s problemima softvera. Jedan problem bit će sinkronizacija, rekao je Dongarra. Današnji strojevi prolaze zadatke među mnogim čvorovima, iako je ovaj pristup potrebno pojednostaviti, budući da se broj čvorova povećava.

"Danas je naš model za paralelnu obradu model vilica / pridruživanje, ali to ne možete učiniti na [moramo promijeniti naš model, moramo biti sinkroniji ", rekao je Dongarra. Uz iste linije, potrebno je razviti algoritme koji smanjuju ukupnu komunikaciju između čvorova.

Treba razmotriti i druge čimbenike. Softver mora imati ugrađene rutine za optimizaciju. "Ne možemo se osloniti na korisnike koji postavljaju desne gumbe i brojčanike da bismo pokrenuli softver u blizini vrhunske izvedbe", rekao je Dongarra. Otpornost na pogreške bit će još jedna važna značajka, kao i ponovljivost rezultata ili jamstvo da će složeni izračun dati isti odgovor kada se pokreće više od jednom.

Reprodukcija može izgledati kao očigledna osobina za računalo. No, u stvari, to može biti izazov za ogromne izračune na multinoderskim superračunalima. "S gledišta numeričkih metoda, teško je jamčiti bitnu mijenu ponovljivosti", rekao je Dongarra. "Primarni problem je u redukciji - sažetak brojeva paralelno.Iako ne mogu jamčiti redoslijed u kojem se ti brojevi zbližavaju, imat ću različite pogreške zaokruživanja, ta se mala razlika može povećati na način koji može uzrokovati da se odgovori razilaze katastrofalno ", rekao je." Moramo stvoriti scenarij u kojem možemo jamčiti redoslijed izvršavanja tih operacija, tako da možemo jamčiti da imamo iste rezultate, Rekao je Dongarra.

Joab Jackson pokriva softverske programe i opće tehnologije najnovije vijesti za

IDG News Service

. Slijedite Joab na cvrkut na @Joab_Jackson. Joabova adresa e-pošte je [email protected]