МАССОВЫЕ ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ: СОСТОЯНИЕ И ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ БЕТЕЛИН В.Б. - презентация

1 МАССОВЫЕ ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ: СОСТОЯНИЕ И ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ БЕТЕЛИН В.Б.

2 ПРОГРАММА ASCI (ASC) МИНИСТЕРСТВА ЭНЕРГЕТИКИ США (Accelerated Strategic Computing Initiative) г.г. В ТЕЧЕНИЕ 12 ЛЕТ: 1, 3, 10, 30, 100, 300, 1000 Тфлопс КОММЕРЧЕСКИЕ МИКРОПРОЦЕССОРЫ (INTEL, AMD, IBM, SUN и т.д.) УЗЛЫ МАССОВЫХ РАБОЧИХ СТАНЦИЙ И СЕРВЕРОВ МАСШТАБИРУЕМАЯ СЕТЬ ДЕСЯТКОВ И СОТЕН ТЫСЯЧ КОММЕРЧЕСКИХ МИКРОПРОЦЕССОРОВ ТЕХНОЛОГИЯ СОЗДАНИЯ МАСШТАБИРУЕМЫХ ПРИЛОЖЕНИЙ суперЭВМ ROADRUNNER (IBM) ДЛЯ ЛОС-АЛАМОС (2008 г.) ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ БОЛЕЕ 1.0 Пфлопс СЕТЬ КОММЕРЧЕСКИХ СЕРВЕРОВ IBM: SYSTEM X3755, BLADE CENTER H МП OPTERON, МП CELL (144000=16000 x 9) суперЭВМ YAGUAR (CRAY) ОУКРИДЖСКАЯ НАЦИОНАЛЬНАЯ ЛАБОРАТОРИЯ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ – 1.3 Пфлопс 84 БЛОКА CRAY ХТ4 и 200 БЛОКОВ CRAY ХТ МП OPTERON (AMD)

3 ПРЕДПОСЫЛКИ И ПРОБЛЕМЫ МАССОВОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ СУПЕРКОМПЬЮТЕРНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ 1996 г. – 2008 г. СТОИМОСТЬ: СНИЗИЛАСЬ в 450 РАЗ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ: ВЫРОСЛА в 1000 РАЗ ЭВМ ASCI RED – 1996 г. - $ 60 млн. ЭВМ ROAD RUNNER – 2008 г. - $ 133 млн. ПРОБЛЕМЫ ПЛОЩАДИ (540 м 2, 560 м 2 ), ИНФРАСТРУКТУРА МОЩНОСТЬ (2,35 Мвт; 6,95 Мвт ) «КОРОТКОЖИВУЩИЕ» (0.5 – 1 год) КОММЕРЧЕСКИЕ КОМПОНЕНТЫ И «ДОЛГОЖИВУЩЕЕ» (7-8 лет РАЗРАБОТКА ) ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ

4 МАССОВЫЕ СУПЕРКОМПЬЮТЕРНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ И ЦЕНТРЫ ОБРАБОТКИ ПЕРСОНАЛЬНЫХ ДАННЫХ ЦЕНТРАЛИЗОВАННОЕ ХРАНЕНИЕ И ОБРАБОТКА ПЕРСОНАЛЬНЫХ ДАННЫХ ОПЕРАТИВНОЕ РАСПРЕДЕЛЕНИЕ РЕСУРСОВ СОХРАННОСТЬ, БЕЗОПАСНОСТЬ, ДОСТУПНОСТЬ БЕЗДИСКОВЫЕ ЭВМ-КОММУНИКАТОРЫ Формирование заявок на обработку Отображение результатов Взаимодействие с другими коммуникаторами ЦЕНТРАЛИЗОВАННОЕ ХРАНЕНИЕ И ДОСТУП К АУДИО / ВИДЕО- МАТЕРИАЛАМ «ДОЛГОЖИВУЩЕЕ» ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ

5 ПРОГРАММА РАЗВИТИЯ СУПЕРКОМПЬЮТЕРНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ В ЕВРОСОЮЗЕ ПРОГРАММА 7: ОТВЕТ НА ДОЛГОСРОЧНЫЕ УГРОЗЫ ПОТЕРИ КОНКУРЕНТОСПОСОБНОСТИ ОТ США И ЯПОНИИ ЦЕЛЬ: МИРОВОЕ ЛИДЕРСТВО В РАЗРАБОТКЕ ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ ДЛЯ ПЕТАФЛОПНЫХ СУПЕР-ЭВМ С 2008 ГОДА ЕЖЕГОДНО – 250 МЛН. ЕВРО. К 2010 ГОДУ СОЗДАНИЕ 3-5 НАДНАЦИОНАЛЬНЫХ ЦЕНТРОВ ПЕТАФЛОПНОГО КЛАССА ПЛАНИРУЮТСЯ ПРОЕКТЫ: «ВИРТУАЛЬНЫЙ ВЕРТОЛЕТ» «ВИРТУАЛЬНАЯ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЯ» «ВИРТУАЛЬНЫЙ РЕАКТИВНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ» «ВИРТУАЛЬНЫЙ «ЗЕЛЕНЫЙ» ПАССАЖИРСКИЙ ЛАЙНЕР»

6 ОСНОВНАЯ ТЕНДЕНЦИЯ РАЗВИТИЯ КОММЕРЧЕСКИХ МИКРОПРОЦЕССОРОВ С ПРОЕКТНЫМИ НОРМАМИ 45мм и МЕНЕЕ ПРОБЛЕМЫ: СХЕМОТЕХНИЧЕСКАЯ КОМПЕНСАЦИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ВАРИАЦИЙ, СОХРАНЕНИЕ УСЛОВИЙ СИНХРОНИЗАЦИИ INTEL: ПЛОЩАДЬ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОГО УЗЛА – 2 мм 2 УВЕЛИЧЕНИЕ ЧИСЛА ЯДЕР НА КРИСТАЛЛЕ ПРИ ОДНОВРЕМЕННОМ УПРОЩЕНИИ СТРУКТУРЫ ОТДЕЛЬНОГО ЯДРА INTEL СЕТЬ НА КРИСТАЛЛЕ: 80 ЯДЕР, 1 Тфлопс ОТНОШЕНИЕ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ / ЧАСТОТА ДЛЯ МНОГОЯДЕРНЫХ INTEL Core 2 и AMD Athlon 64 НАИХУДШЕЕ 64,5 - CORE 2 X6800 (2,93 ГГЦ, 4 ЯДРА) НАИЛУЧШЕЕ 70,9 - CORE 2 E6300 (1,86 ГГЦ, 2 ЯДРА) НАИХУДШЕЕ 55,6 – ATHLON FX-62 (2,8 ГГЦ, 4 ЯДРА) НАИЛУЧШЕЕ 58,5 – ATHLON X23800 (2,0 ГГЦ, 2 ЯДРА) «КОРОТКОЖИВУЩИЕ» (0.5 – 1 год) КОММЕРЧЕСКИЕ КОМПОНЕНТЫ И «ДОЛГОЖИВУЩЕЕ» (7-8 лет) ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ

7 СУПЕРКОМПЬЮТЕРНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В КИТАЕ $ 30 млрд. В ВЫСОКИЕ ТЕХНОЛОГИИ ЗА ПОСЛЕДНИЕ ПЯТЬ ЛЕТ 2000 г.: КИТАЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАУК – СОЗДАТЬ СОБСТВЕННЫЙ МП «ЛЕКАРСТВО» ОТ ЗАВИСИМОСТИ ОТ AMD, INTEL, MICROSOFT СОБСТВЕННЫЙ МП, СОБСТВЕННОЕ ПО (Linux) 2006 г.: GODSON 2E ВДВОЕ ДЕШЕВЛЕ AMD, INTEL 2008 г. супер-ЭВМ «ШУГУАН – 5000»: 230 Тфлопс (160 Тфлопс LINPACK) 2010 г. супер-ЭВМ «ШУГУАН – 6000»: 1 Пфлопс GODSON – 3 (2008 г.): 16 Гфлопс, 1ГГц, 65 нм, 4 Х MIPS64 GODSON – 3 (2008 г.): = 80 Гфлопс, 4 СОПРОЦЕССОРА Х 8 ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ УЗЛОВ КОМАНДА: АППАРАТУРА – 200 чел., ПРОГРАММЫ – 100 чел.

8 КОМПАНИЯ SI CORTEX ОСНОВНОЙ ДЕВИЗ – «ТЕРАФЛОПЫ ИЗ МИЛЛИВАТОВ» НЕ МАССОВЫЕ МИКРОПРОЦЕССОРЫ И УЗЛЫ, А МАССОВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ, НА ОСНОВЕ КОТОРЫХ ОНИ ИЗГОТАВЛИВАЮТСЯ 3 года, $ 30 млн., 30 человек СИСТЕМА ФОРМАЛЬНОЙ ВЕРИФИКАЦИИ RTL-МОДЕЛИ (ОЛЕГ ПЕТЛИН, VERTEX 5.0) ПРОДАНО 40 СУПЕРКОМПЬЮТЕРОВ (НАЦИОНАЛЬНЫЕ ЛАБОРАТОРИИ И УНИВЕРСИТЕТЫ США) СЕНТЯБРЬ 2008 г.: НОВАЯ ЗАКАЗНАЯ СБИС С ВДВОЕ БОЛЬШЕЙ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬЮ И ПОНИЖЕННЫМ ЭНЕРГОПОТРЕБЛЕНИЕМ

9 СУПЕРКОМПЬЮТЕР SC5832 ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ – 5.8 Тфлопс MIPS-ядра – МОЩНОСТЬ – 20 Квт ОХЛАЖДЕНИЕ – ВОЗДУШНОЕ СРЕДНЯЯ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ 180 суперЭВМ ФИРМЫ Heulett-Packard, ИСПОЛЬЗУЕМЫХ В ПРОМЫШЛЕННОСТИ – 5.8 Тфлопс

10 БАЗОВЫЙ МОДУЛЬ 27 ЗАКАЗНЫХ СБИС ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ Гфлопс

11 БЛОК-СХЕМА ЗАКАЗНОЙ СБИС ЧАСТОТА – 500 МГц МОЩНОСТЬ – 15 Вт

12 СУПЕРКОМПЬЮТЕР SC 072 CATAPULT (КАТАПУЛЬТА) ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ Гфлопс 72 ПРОЦЕССОРА 48 Гб ОЗУ МОЩНОСТЬ 200 Вт

13 ИМЕЮЩИЕСЯ В РАН ЗАДЕЛЫ, РЕАЛИЗОВАННЫЕ В КРЕМНИИ МИКРОПРОЦЕССОР К64 (MIPS 64, 29 млн. тр.) МИКРОПРОЦЕССОР К128 (4 Х SIMD + УПРАВЛЯЮЩИЙ MIPS 64, 20 млн. тр.) КОММУТАТОР RAPID IO (1 Гбайт + 1 Гбайт, 10 млн. тр.)