TOP 500 ноябрь 2010 Докладчик: Тищенко Иван. История Необходимость получения сравнительных характеристик и метрик суперкомпьютеров. C 1986 - Hans Meuer. - презентация

1 TOP 500 ноябрь 2010 Докладчик: Тищенко Иван

2 История Необходимость получения сравнительных характеристик и метрик суперкомпьютеров. C Hans Meuer публикует статистические данные о высокопроизводительных компьютерах Май 1993 – запуск проекта Top500 – Hans Meuer [University of Mannheim, Germany] – Jack Dongarra [University of Tennessee] – Horst Simon [NERSC/Lawrence Berkeley National Laboratory] – Erich Stromacher [NERSC/Lawrence Berkeley National Laboratory] Обновление два раза в год – июнь и ноябрь

3 Linpack Linpack, библиотека для решения систем линейных алгебраических уравнений е Fortran, Jack Dongarra Linpack Benchmark Ax = b FLOPS - FLoating point Operations Per Secon 2/3·N 3 + 2·N 2 операций R peak и R max

4 Рост производительности

5 Итоги 2010 США 274 системы (5 из 10 самых мощных систем) Европа 126 Азия 83 Обе америки 282 Китай 41 Россия 11 (7е место) BBC news. May 2010

6 Ноябрь 2010 Rmax Rpeak (Tflops) НазваниеКомпьютер Число процессорных ядер Страна Tianhe-1ANUDT TH MPP (X Ghz 6C, NVIDIA GPU, FT C) Китай JaguarCray XT (Opteron) США NebulaeDawning TC3600 Blade System (Xeon/NVidia Tesla) Китай TSUBAME 2.0HP ProLiant SL390s G (Xeon 6C X5670, Nvidia GPU) Япония HopperCray XE6 12-core 2.1 GHz США Tera-100Bull bullx super-node S6010/S Франция RoadrunnerBladeCenter QS22/LS (Cell/Opteron) США KrakenCray XT (Opteron) США JUGENEBlue Gene/P Solution (POWER) Германия CieloCray XE6 8-core 2.4 GHz США

7 Китай (5 лучших) RankSiteSystemCoresRmaxRpeak 1National Supercomputing Center in Tianjin China NUDT TH MPP, X Ghz 6C, NVIDIA GPU, FT C NUDT National Supercomputing Centre in Shenzhen (NSCS) China Dawning TC3600 Blade, Intel X5650, NVidia Tesla C2050 GPU Dawning Institute of Process Engineering, Chinese Academy of Sciences China Mole-8.5 Cluster Xeon L Ghz, nVidia Tesla, Infiniband IPE, Nvidia, Tyan Shanghai Supercomputer Center China Dawning 5000A, QC Opteron 1.9 Ghz, Infiniband, Windows HPC 2008 Dawning Computer Network Information Center, Chinese Academy of Science China DeepComp 7000, HS21/x3950 Cluster, Xeon QC HT 3 GHz/2.93 GHz, Infiniband Lenovo

8 Россия в топ 500 Ran k SiteSystemCoresRmaxRpeak 17Moscow State University - Research Computing Center Russia T-Platforms T-Blade2, Xeon GHz, Infiniband QDR T-Platforms Joint Supercomputer Center Russia Cluster Platform 3000 BL460c/BL2x220, Xeon 54xx 3 Ghz, Infiniband Hewlett-Packard Kurchatov Institute Moscow Russia Cluster Platform 3000 BL2x220, E54xx 3.0 Ghz, Infiniband Hewlett-Packard Moscow State University - Research Computing Center Russia T-Platforms T60, Intel Quadcore 3Ghz, Infiniband DDR SKIF/T-Platforms Government Russia BladeCenter HS22 Cluster, Xeon QC GT 2.53 GHz, Infiniband IBM Government Russia xSeries x3650 Cluster Xeon QC GT 2.66 GHz, Infiniband IBM Banking Russia BladeCenter HS22 Cluster, Xeon QC GT 2.53 GHz, GigEthernet IBM Classified Russia xSeries x3650M2 Cluster, Xeon QC E55xx 2.53 Ghz, GigE IBM IT Services Russia BladeCenter HS22 Cluster, Xeon QC E5xx 2.53 GHz, GigEthernet IBM Government Russia xSeries x3650M2 Cluster Xeon QC GT 2.53 GHz, GigEthernet IBM Government Russia BladeCenter HS22 Cluster, Xeon QC E5xx 2.53 GHz, GigEthernet IBM

9 Архитектура Пиковая производительность всех систем = 48 ЭксаФЛОПС (10 18 ), > на 7 ЭксаФЛОПС Минимальный порог пиковой производительности вырос за 6 месяцев с 28 до TFlops, замыкающая нынешний рейтинг система в прошлом выпуске находилась на 357 месте.

10 Семейства процессоров 81% всех систем используют процессоры Intel, на втором месте процессоры AMD (9.8%), на третьем - IBM Power (8.4%)

11 Processor Generation

12 Interconnect Family

13 Производители Компания IBM обогнала Hewlett-Packard по числу представленных в списке систем против 186

14 Hopper (5е место) Site: DOE/SC/LBNL/NERSC System Family: Cray XE System Model: Cray XE6 Computer: Cray XE6 12-core 2.1 GHz Vendor: Cray Inc. Application area: Research Installation: September 2010 Operating System: Linux Interconnect: Custom Processor: AMD x86_64 Opteron 12 Core 2100 MHz (8.4 Gflops) Ядер: R max : PFlops R peak : PFlops

15 TSUBAME 2.0 (4е место) SiteGSIC Center, Tokyo Institute of Technology System FamilyHP Cluster Platform 3000SL System ModelCluster Platform SL390s G7 Computer HP ProLiant SL390s G7 Xeon 6C X5670, Nvidia GPU, Linux/Windows VendorNEC/HP Application areaResearch Installation Year 2010 Operating SystemLinux InterconnectInfiniband QDR ProcessorIntel EM64T Xeon X56xx (Westmere- EP) 2930 MHz (11.72 Gflops) Ядер: R max : PFlops R peak : PFlops

16 Nebulae (3е место) Site:National Supercomputing Centre in Shenzhen (NSCS) System Family: Dawning Cluster System Model:Dawning TC3600 Blade System Computer: Dawning TC3600 Blade, Intel X5650, NVidia Tesla C2050 GPU Vendor: Dawning Application area:Research Installation Year:2010 Operating System:Linux Interconnect: Infiniband QDR Processor:Intel EM64T Xeon X56xx (Westmere- EP) 2660 MHz (10.64 Gflops) Ядер: R max : PFlops R peak : PFlops

17 Jaguar (2е место) Site: DOE/SC/Oak Ridge National Laboratory System Family: Cray XT System Model: Cray XT5-HE Computer: Cray XT5-HE Opteron 6-core 2.6 GHz Vendor: Cray Inc. Application area: Not Specified Installation Year: 2009 Operating System: Linux (CLE) Interconnect: Proprietary Processor: AMD x86_64 Opteron Six Core 2600 MHz (10.4 GFlops) Ядер: R max : R peak :

18 Tianhe-1A [ ] (1е место) Site: National Supercomputing Center in Tianjin System Model: NUDT YH MPP Computer: NUDT YH MPP, X Ghz 6C, NVIDIA GPU, FT C Main Memory: GB Installation Year: 2010 Operating System: Linux Memory: GB Interconnect: Proprietary Processor: Intel EM64T Xeon X56xx (Westmere- EP) 2930 MHz (11.72 Gflops) Ядер: R max : R peak :

19 Tianhe Tianhe-1 4,096 Intel Xeon E5540 1,024 Intel Xeon E5450 5,120 AMD GPU, dual-GPU ATI Radeon HD 4870 X2 Tianhe-1A 14,336 Xeon X5670 (32-nm, 2,93 GHz, 6 cores, L3 12 Mb, 1333 Mhz DDR3) 7,168 Nvidia Tesla M2050 GPU (1.15GHz) 2,048 NUDT FT1000 high-speed interconnect Arch 160 Gbps

20 Tianhe 1A System is composed of 112 computer cabinets 12 storage cabinets 6 communications cabinets 8 I/O cabinets Each computer cabinet is composed of four frames Frame containing eight blades plus a 16-port switching board. Each blade is composed of two computer nodes Each compute node containing two Xeon X core processors and one Nvidia M2050 GPU processors

21 Tianhe 1A $88 million стоимость сборки $20 million ежегодные операционные расходы 200 занятых специалистов Направление работы: исследования по добыче нефти и авиасимулятор «открытый доступ»

22 Green 500 Список 100 самых экономичных компьютеров из списка top500 (начиная с июня 2007) Оценка количества операций выполняемых на ватт электроэнергии Самые мощные суперкомпьютеры не могут быть энергоэффективными Лидер Blue Gene/Q на 165% эффективнее Tianhe-1A Tianhe-1A потребляет всего 4,04 Мвт против 12 Мвт (без GPU) > 5000 домов/год

23 Green 500 RankMFLOPS/WSite*Computer*Total Power (kW) IBM Thomas J. Watson Research Center NNSA/SC Blue Gene/Q Prototype Forschungszentrum Juelich (FZJ) QPACE SFB TR Cluster, PowerXCell 8i, 3.2 GHz, 3D-Torus National Supercomputing Center in Tianjin NUDT YH Cluster, X Ghz 6C, NVIDIA GPU, FT C National Supercomputing Centre in Shenzhen (NSCS) Dawning TC3600 Blade, Intel X5650, NVidia Tesla C2050 GPU DOE/SC/Oak Ridge National Laboratory Cray XT5-HE Opteron 6-core 2.6 GHz Moscow State University - Research Computing Center T-Platforms T-Blade2, Xeon GHz, Infiniband QDR

24 Green 500 RankMFLOPS/WSite*Computer*Total Power (kW) IBM Thomas J. Watson Research Center NNSA/SC Blue Gene/Q Prototype National Astronomical Observatory of Japan GRAPE-DR accelerator Cluster, Infiniband GSIC Center, Tokyo Institute of Technology TSUBAME 2.0 Windows HPC Server Power- Efficiency Experimental NCSA/UIUCEcoG CASPURJazz Cluster; DL360 G7, Tesla S2070, HPC2008S_R RIKEN Advanced Institute for Computational Science K computer, SPARC64 VIIIfx 2.0GHz, Tofu interconnect Forschungszentrum Juelich (FZJ) QPACE SFB TR Cluster, PowerXCell 8i, 3.2 GHz, 3D-Torus Universitaet RegensburgQPACE SFB TR Cluster, PowerXCell 8i, 3.2 GHz, 3D-Torus Universitaet WuppertalQPACE SFB TR Cluster, PowerXCell 8i, 3.2 GHz, 3D-Torus Universitaet FrankfurtSupermicro Cluster, QC Opteron 2.1 GHz, ATI Radeon GPU, Infiniband

25 Graph 500 Декабрь 2010 graph 500, новый рейтинг суперкомпьютерных систем Обработка экстремально больших объемов данных: операции параллельного поиска решение задачи по нахождению оптимального наикратчайшего пути выявление максимального независимого множества Безопасность (криптография), биоинформатика, социальные и нейронные сети

26 Graph 500 RankMachineOwnerProblem Size TEPSImplementation 1DOE/SC/ANL Intrepid (IBM BlueGene/P, 8192 of nodes / 32k of cores) Argonne National Laboratory Scale 36 (Medium) 6.6 GE/sOptimized 2Franklin (Cray XT4, 500 of 9544 nodes) NERSCScale 32 (Small) 5.22 GE/sOptimized 3cougarxmt (128 node Cray XMT)Pacific Northwest National Laboratory Scale 29 (Mini) 1.22 GE/sOptimized 4graphstorm (128 node Cray XMT) Sandia National Laboratories Scale 29 (Mini) 1.17 GE/sOptimized 5Endeavor (256 node, 512 core Westmere X , IB network) Intel CorporationScale 29 (Mini) 533 ME/sReference 6Erdos (64 node Cray XMT)Oak Ridge National Laboratory Scale 29 (Mini) 50.5 ME/sReference 7Red Sky (Nehalem GHz, IB Torus, 512 processors) Sandia National Laboratories Scale 28 (Toy++) ME/sReference 8Jaguar (Cray XT5-HE, 512 node subset) Oak Ridge National Laboratory Scale 27 (Toy+) 800 ME/sReference 9Endeavor (128 node, 256 core Westmere X , IB network) Intel CorporationScale 26 (Toy) ME/sReference

27 Применение

28 Расчёт последствий изменений в Сан- Андреасском разломе (распространение ударных волн) Симуляция течений углекислого газа с учётом их поглощения. (Поглощение CO2 показано в зелёных и белых цветах, красный цвет - высвобождение парникового газа) Jaguar Kraken

29 Спасибо за внимание!