Superpočítač v Japonsku - Supercomputing in Japan

The Earth Simulator v Jokohama byl nejrychlejší superpočítač na světě v roce 2004, ale o 7 let později K. počítač v Kobe se stal více než 60krát rychlejším.

Japonsko provozuje řadu center pro superpočítač které drží světové rekordy v rychlosti, s K. počítač v červnu 2011 se stal nejrychlejším na světě.[1][2][3] a Fugaku se ujala vedení v červnu 2020 a od listopadu 2020 ji posílila na 3krát rychlejší než počítač číslo dva.

Podle profesora byl výkon počítače K působivý Jack Dongarra kdo udržuje TOP500 seznam superpočítače, a překonal svých dalších 5 konkurentů dohromady.[1] Počítač K stál za provoz 10 milionů USD ročně.[1]

Předchozí záznamy

Japonsko Vstup do superpočítače začal na začátku 80. let. V roce 1982 Osaka University Použitý počítačový grafický systém LINKS-1 a masivně paralelní architektura zpracování, s 514 mikroprocesory, včetně 257 Zilog Z8001 kontrolní procesory a 257 iAPX 86/20 procesory s plovoucí desetinnou čárkou. Používal se hlavně pro realistické vykreslování 3D počítačová grafika.[4] Byl to nejvýkonnější počítač na světě od roku 1984.[5]

The Superpočítač SX-3 rodinu vyvinul NEC Corporation a oznámeno v dubnu 1989.[6] Model SX-3 / 44R se stal v roce 1990 nejrychlejším superpočítačem na světě. Fujitsu Numerický větrný tunel superpočítač získal první příčku v roce 1993. Japonské superpočítače pokračovaly v čele TOP500 seznamy až do roku 1997.[7]

Umístění počítače K na prvním místě bylo sedm let poté, co Japonsko v roce 2004 drželo titul.[1][2] NEC je Earth Simulator superpočítač postavený uživatelem NEC v Japonské agentuře pro námořní a vědu o Zemi a technologii (JAMSTEC) byl v té době nejrychlejší na světě. Využilo to 5 120 NEC SX-6i procesory generující výkon 28 293 540 MIPS (milión instrukce za vteřinu).[8] Rovněž měl špičkový výkon 131TFLOPS (131 bilion plovoucí bod operací za sekundu) pomocí proprietárního vektorové zpracování bramborové hranolky.

The K. počítač používá více než 60 000 reklam skalární SPARC64 VIIIfx procesory umístěné ve více než 600 skříních. Skutečnost, že K. počítač byl více než 60krát rychlejší než Earth Simulator a že se Earth Simulator zařadil jako 68. systém na světě 7 let poté, co si udržel první místo, ukazuje jak rychlý nárůst špičkového výkonu v Japonsku, tak celosvětový růst superpočítačové technologie.

Superpočítačová centra

Srovnání (červen 2011)[7]
Nejvyšší rychlost
(TFLOPS )		ZeměPočet
počítače
v TOP500
16524 Holandsko31
17590 Spojené státy25
33860 Čína61
8162 Japonsko26
1050 Francie25
826 Německo30
350 Rusko12
275 Spojené království27

Centrum GSIC v Tokijský technologický institut sídlí Tsubame 2,0 superpočítač, který má vrchol 2,288 TFLOPS a v červnu 2011 se umístila na 5. místě na světě.[9] Byl vyvinut na Tokijském technologickém institutu ve spolupráci s NEC a HP a má 1400 uzlů využívajících procesory HP Proliant i NVIDIA Tesla.[10]

The RIKEN MDGRAPE-3 pro simulace molekulární dynamiky proteinů je superpočítač pro speciální účely v petascale v Advanced Center for Computing and Communication, RIKEN v Wako, Saitama, kousek od Tokia. Používá více než 4800 vlastních čipů MDGRAPE-3 a také Intel Xeon procesory.[11] Avšak vzhledem k tomu, že se jedná o počítač zvláštního určení, nemůže se na něm objevit TOP500 seznam, který vyžaduje Linpack benchmarking.

Dalším významným systémem je Japonská agentura pro atomovou energii PRIMERGY BX900 Fujitsu superpočítač. Je výrazně pomalejší, dosáhl 200 TFLOPS a v roce 2011 se umístil na 38. místě na světě.[12][13]

Historicky Gravitační potrubí (GRAPE) systém pro astrofyzika na Tokijská univerzita se nevyznačoval svou nejvyšší rychlostí 64 Tflops, ale svou nákladovou a energetickou účinností poté, co vyhrál Cena Gordona Bella v roce 1999, na zhruba 7 $ za megaflops, za použití speciálních prvků zpracování.[14]

DEGIMA je vysoce nákladový a energeticky efektivní počítačový klastr v Nagasaki Advanced Computing Center, Nagasaki University. Používá se pro hierarchické Simulace N-těla a má špičkový výkon 111 TFLOPS s energetickou účinností 1376 MFLOPS / watt. Celkové náklady na hardware činily přibližně 500 000 USD.[15][16]

Centrum pro výpočetní simulaci, Mezinárodní středisko pro výzkum energie z jaderné syntézy v ITER Širší přístup[17]/Japonská agentura pro atomovou energii provozuje v roce 2007 superpočítač PFLOPS 1,52 (v současné době pracuje na 442 TFLOPS) Rokkasho, Aomori. Systém s názvem Helios (v japonštině Roku-chan) se skládá z 4 410 Group Bull bullx B510 výpočetní čepele, a je používán pro fúze simulační projekty.

Centrum informačních technologií Tokijské univerzity v Kashiwa, Chiba, zahájila provoz Oakleaf-FX v dubnu 2012. Tento superpočítač je Fujitsu PRIMEHPC FX10 (komerční verze K. počítač ) nakonfigurovaný s 4800 výpočetními uzly pro špičkový výkon 1,13 PFLOPS. Každý z výpočetních uzlů je a SPARC64 IXfx procesor připojený k dalším uzlům prostřednictvím propojení šesti dimenzionálních sítí / torusů.[18]

V červnu 2012 se Numerická predikční divize, Oddělení prognóz EU Japonská meteorologická agentura nasadil 847 TFLOPS Hitachi SR16000 / M1 superpočítač, který je založen na IBM Síla 775, v Úřadu pro provoz počítačových systémů a Meteorologickém satelitním středisku v Liberci Kiyose, Tokio.[19] Systém se skládá ze dvou SR16000 / M1, z nichž každý je seskupením 432 logických uzlů. Každý uzel se skládá ze čtyř 3,83 GHz IBM SÍLA7 procesory a 128 GB paměti. Systém se používá ke spuštění modelu místní předpovědi počasí s vysokým rozlišením (2 km horizontálně a 60 vrstev vertikálně, až 9hodinová předpověď) každou hodinu.

Grid computing

Od roku 2003 používalo Japonsko grid computing v projektu National Research Grid Initiative (NAREGI) s cílem vyvinout vysoce výkonné škálovatelné sítě přes velmi vysokorychlostní sítě jako budoucí výpočetní infrastrukturu pro vědecký a inženýrský výzkum.[20]

Viz také

Reference

  1. ^ A b C d „Japonský superpočítač„ K “je nejrychlejší na světě“. The Telegraph. 20. června 2011. Citováno 20. června 2011.
  2. ^ A b „Japonský počítač„ K “je zařazen mezi nejvýkonnější“. The New York Times. 20. června 2011. Citováno 20. června 2011.
  3. ^ „Superpočítač“ počítač K „zaujímá první místo na světě“. Fujitsu. Citováno 20. června 2011.
  4. ^ http://museum.ipsj.or.jp/en/computer/other/0013.html
  5. ^ http://www.vasulka.org/archive/Writings/VideogameImpact.pdf#page=29
  6. ^ Výpočetní metody v aplikovaných vědách a strojírenství R. Glowinski, A. Lichnewsky ISBN  0-89871-264-5 strana 353-360
  7. ^ A b „Seznam TOP500 - červen 2011“. TOP500. Citováno 22. června 2011.
  8. ^ „Archivovaná kopie“. Archivovány od originál dne 9. října 2014. Citováno 16. září 2014.CS1 maint: archivovaná kopie jako titul (odkaz)
  9. ^ HPCWire květen 2011 Archivováno 8. května 2011 v Wayback Machine
  10. ^ Hui Pan 'Research Initiatives with HP Servers', Gigabit / ATM Newsletter, prosinec 2010, strana 11
  11. ^ Carey, Bjorn (2006), „Overachievers We Love - Faster“, Populární věda 269 (6)
  12. ^ TOP500
  13. ^ Hodnocení TOP500 Archivováno 2. prosince 2010 v Wayback Machine
  14. ^ J Makino, Specializovaný hardware pro superpočítače, SciDAC Review, vydání 12 (jaro 2009), IOP. 2009
  15. ^ The Green500 červen 2011 Archivováno 3. července 2011 v Wayback Machine Ekologicky odpovědný superpočítač, seznam Green500
  16. ^ 190 TFlops Astrophysical N-body Simulation on a Cluster of GPU autor: T. Hamada, T. a kol. v: High Performance Computing, Networking, Storage and Analysis (SC), 2010 International Conference, New Orleans, LA, 13. – 19. listopadu 2010, strany 1–9
  17. ^ Širší přístup ITER
  18. ^ Centrum informačních technologií, Tokijská univerzita (14. listopadu 2011). „Fujitsu PRIMEHPC FX10 s 1,13 PFLOPS zahajuje provoz na tokijské univerzitě v dubnu 2012“ (PDF). Citováno 5. února 2012.
  19. ^ 新 し い ス ー パ ー コ ン ピ ュ ー タ シ ス テ ム の 運用 開始 に つ い て 24. května 2012
  20. ^ S. Matsuokaet a kol. (Březen 2005). „Japonský výzkumný projekt výpočetní sítě: NAREGI“. Sborník IEEE. 93 (3): 522–533. doi:10.1109 / JPROC.2004.842748.CS1 maint: používá parametr autoři (odkaz)

externí odkazy