Китайская компания Dawning Information Industry смонтировала в Национальном суперкомпьютерном центре КНР в г. Шэньчжень новейшую систему под названием Nebulae. Система Nebulae, построенная из блейд-модулей TC3600 на базе процессоров Intel и Nvidia, готова реально претендовать на звание самого быстрого компьютера в мире. Создание системы Nebulae свидетельствует о двух важных фактах – существенном прогрессе китайских производителей и растущей роли графических ускорителей в создании систем с высокой производительностью и низким энергопотреблением.

Сейчас система под названием Nebulae («межзвездная туманность») числится на втором месте в списке самых быстрых компьютеров мира (данные за 31 мая 2010 года). Кроме того, новый компьютер в Шэньчжене стал третьим кандидатом на преодоление петафлопсного порога в производительности. Текущие показатели Nebulae по тесту Linpack составляют 1,271 петафлопс в секунду, ниже, чем 1,75 петафлопс в секунду у суперкомпьютера Jaguar Министерства энергетики США в лаборатории Ок-Ридж (Oak Ridge Lab), занимающего первую строчку в рейтинге. Следует отметить, что компьютер Jaguar, изготовленный компанией Cray, основан на шестиядерных процессорах AMD Istanbul и имеет теоретический предел производительности в 2,3 петафлопс/с, а система Nebulae – целых 2,98 петафлопс/с, так что уже в недалеком будущем Китай сможет впервые опередить все страны мира по скорости вычислений на отдельно взятом суперкомпьютере.

Блоки TC3600, из которых построена система Nebulae, включают в себя процессоры Intel X5650 и графические ускорители Nvidia Tesla C2050. Именно сочетанию новейших процессоров Intel и Nvidia система обязана своей мощью. Графические процессоры Tesla действительно оказались сравнительно эффективными по соотношению энергопотребление/производительность. Вся система Nebulae, включающая 4’640 чипов Tesla, потребляет мощность порядка 2,55 мегаватт, а американский Jaguar – 7 МВт.

Интересно заметить, что средняя потребляемая мощность из суперкомпьютеров, входящих в список 500 самых быстрых, составляет 397 киловатт со средней эффективностью 195 мегафлопс на ватт. В прошлом году это соотношение составляло всего 150 мегафлопс/ватт. Самые энергоэффективные системы построены с использованием именно графических ускорителей. Кластер под названием QPace Cluster на блейд-модулях с процессорами IBM PowerXCell 8i выдает рекордный показатель в 774 мегафлопс/Вт.

Компания Dawning, создатель системы Nebulae, занимается постройкой суперкомпьютеров с 1993 года, когда ее первый кластер на базе процессоров Motorola 88000 показал скорость 640 мегафлопс в секунду. Последние системы серии 4000 и 5000 были построены на процессорах AMD Opteron. Как мы писали, сейчас Dawning планирует создать новые системы серии 6000 на процессорах полностью внутренней, китайской разработки Loongson 3 с 16 ядрами и 8 Мбайт разделяемой кэш-памяти L2 на каждый чип. Тем не менее, пока полностью китайский суперкомпьютер еще не запущен.

Запуск системы Nebulae и ее близнеца «Tianhe-1» в Тяньчине на несколько другой элементной базе (по два процессора Intel Xeon и по два графических ускорителя AMD на каждый узел) помогли Китаю стремительно вырваться на второе место в мире по объему установленной вычислительной мощности. Теперь Китай контролирует 9,2% мировой суперкомпьютерной мощности, что далеко от 55,4% у США, но на голову опережает любую европейскую или азиатскую страну. Именно в Китае сейчас работает 24 из 500 самых быстрых систем – примерно на одном уровне с Германией, чьи показатели постепенно снижаются.

Подробнее об изменениях в списке самых быстрых суперкомпьютеров и выходе Китая на ведущие позиции в мировой суперкомпьютерной табели о рангах можно прочитать в статье на сайте BBC и в подробном обзоре на сайтe EE Times.