Věda | Japonsko | Superpočítače

Japonsko už testuje čipy pro superpočítač s výkonem v EFLOPS. Bude to největší systém na bázi architektury ARM

  • Japonsko se chce opět stát jedničkou v oblasti superpočítačů
  • Testuje nový typ čipů postavených na upravené architektuře ARM
  • Výkon finálního superpočítače by měl přesahovat 1 EFLOPS

Japonsko v rámci spolupráce vládní vědecké organizace RIKEN a Fujitsu oznámilo, že pracuje na novém superpočítači, který prolomí hranici výkonu jednoho EXAFLOPu a stane se tak opět na nějakou dobu nejvýkonnějším počítačem na planetě. K tomu by měly pomoci zcela nové čipy postavené na upravené architektuře ARM.

Tabulka nejvýkonnějších superpočítačích v posledních měsících a týdnech zažila velkou změnu, na první pozici se po několika letech opět dostal americký superpočítač a v první desítce pak ještě několik dalších. Všechno díky většímu nasazení výpočetních grafických karet od Nvidie, které přináší výrazný skok ve výkonu a efektivitě. Ale zatímco současný nejvýkonnější model Summit od IBM se pyšní výkonem 122 PFLOPS, Japonsko míří mnohem výše.

Nástupce japonského K

Japonsko už v roce 2011 představilo vlastní superpočítač „K“, který se stal prvním superpočítačem s výkonem přes 10 PFLOPS a udržel si první příčku v seznamu Top500.org (test Linpack) po dobu jednoho roku, než ho překonal model Sequoia od IBM. Z pohledu množství superpočítačů patří Japonsko určitě k výjimečné zemi – má totiž třetí největší počet superpočítačů na světě, hned po USA a první Číně. Superpočítač K a jeho architektura je přitom překvapující i dnes – stále vede například v žebříčku Graph500.org.

Ale zatímco u superpočítače K byl výkon tvořen převážně specializovanými procesory SPARC64 VIIIfx od Fujitsu, tentokrát dochází k velké změně. Základem „post-K“ superpočítač totiž bude čip na bázi upravené a rozšířené architektury ARM, která se používá třeba u mobilních telefonů a další elektroniky.

Konkrétně půjde o architekturu ARMv8A-SVE (Scalable Vector Extension, 512bit), která umožní použití v obrovském počtu čipů do společného výpočtu a také pro náročnější výpočty.

Čip bude ve dvou verzích – jeden bude mít 48 základních jader a 2 přídavná jádra pro jednotlivé nody a druhý bude mít 48 jader a 4 jádra obsluhující síťovou a komunikační infrastrukturu. Jeden nod pak bude zahrnovat jeden procesor a v jednom racku jich bude celkem 384 (celkový počet racků Fujitsu zatím neprozradilo). Jako souborový systém se bude používat FEFS a operačním systémem bude samozřejmě Linux.

Největší systém na bázi ARMu

Aby bylo možné postavit efektivní počítačový systém, který dosáhne do oblasti EXAFLOPS, je nutné mít i pokročilý systém spojení mezi jednotlivými čipy a nody. Důležitá je přitom nejen propustnost, ale i nízká odezva.

Fujitsu prozradilo, že bude používat šestirozměrnou topologii Tofu 6D Mesh/Torus (Torus interconnect), kterou původně vyvinulo i pro předchozí superpočítač K. Jako je v poslední době zvykem, Fujitsu s vědeckým týmem z organizace RIKEN rovněž optimalizují výkon s poloviční přesností, což umožní efektivněji zpracovávat aplikace z oblasti umělé inteligence a další, kde maximální přesnost nehrajete tak velkou roli jako u jiných výpočtů. Zároveň se přitom sníží zátěž na operační paměť a superpočítač tak zvládne více se stejnými prostředky.

Fujitsu i RIKEN spolupracují při vývoji čipu i přímo se společností ARM a až bude nový superpočítač postavený, bude se jednat o největší počítačový systém, který pracuje na architektuře ARM. Vzhledem k tomu, že se zároveň má stát i nejvýkonnějším na světě, bude to důležité znamení pro ostatní hráče na trhu a především hlavní konkurenty – Intel a AMD. Především ale pro Intel, který vládne procesorové části nejvýkonnějších superpočítačů na světě.

Zatímco současný superpočítač K má při výkonu 10,5 PFLOPS spotřebu 12,6 MW, nový model si při stonásobném výpočetním výkonu vystačí přibližně s 30 MW až 40 MW. Dokončení se očekává v roce 2021 a bude zajímavé sledovat, zda se Japonsku podaří získat prvenství v této oblasti a jak dlouho se případně udrží na špici. Ostatní totiž ve velkém nasazují výpočetní grafické karty, které však nejsou vhodné pro všechny výpočty, které zvládne superpočítač postavený z obecných procesorů.

Diskuze (8) Další článek: TSMC spustilo 7nm výrobu. Do dvou let plánuje přejít dokonce na 5 nm!

Témata článku: Věda, Japonsko, Linux, AMD, Nvidia, Čína, USA, Intel, Umělá inteligence, IBM, Architektura, Mobilní telefon, Superpočítače, ARM, Fujitsu, ToF, Velká změna, Předchozí superpočítač, Riken, Pokročilý systém, Síťová infrastruktura, Scalable, První superpočítač, Báze, Náročný výpočet


Určitě si přečtěte

Galerie: Podívejte se na čínský Linux, se kterým to na svých PC zkusil i Huawei

Galerie: Podívejte se na čínský Linux, se kterým to na svých PC zkusil i Huawei

** Huawei se loni dostal do křížku s USA ** Začal to proto zkoušet s konkurenčním operačním systémem ** Jmenuje se Deepin a před pár dny se dočkal nové verze

Jakub Čížek | 46

Ubuntu 20.04: Zase vás chce přesvědčit, že je lepší než Windows

Ubuntu 20.04: Zase vás chce přesvědčit, že je lepší než Windows

** Britský Canonical před pár dny vydal novou verzi svého Ubuntu ** 20.04 LTS zapracovalo na grafickém desktopu, rychlosti i bezpečnosti ** V nitru tepe Linux 5.4 a volitelně i nový souborový systém

Jakub Čížek | 122

Jak odposlouchávat sousedy: Bizarní Lamphone a další netušené techniky

Jak odposlouchávat sousedy: Bizarní Lamphone a další netušené techniky

** Lamphone je další bizarní technika odposlechu ** Zneužívá obyčejnou stropní lampu ** Podívejte se na další bizarní experimenty

Jakub Čížek | 16

Na měsíc jsem opustil Google a potupně se zase vrátil zpět (komentář)

Na měsíc jsem opustil Google a potupně se zase vrátil zpět (komentář)

** Zkusil jsem se zbavit závislosti na vyhledávači od Googlu ** Jako alternativy posloužily Bing, Seznam a DuckDuckGo ** Mají své silné stránky, ale i nepřekonatelná negativa

Lukáš Václavík | 54

Windows 10 May 2020 Update je venku. Odstraňuje hesla a přináší Linux

Windows 10 May 2020 Update je venku. Odstraňuje hesla a přináší Linux

** Jarní aktualizace Desítek přináší dost novinek, jsou ale spíš menší ** Zlepšují se stabilita, rychlost i komfort ovládání ** Revoluce ve Windows 10 teprve přijde

Vladislav Kluska | 93

Velká analýza 10 000 největších webů ukázala, že jsou tak nějak všechny stejné

Velká analýza 10 000 největších webů ukázala, že jsou tak nějak všechny stejné

** Podoba webů se za těch 30 let dramaticky proměnila ** Dnes jsou ale poměrně uniformní – podobné ** Ukazuje to i analýza z Indianské univerzity

Jakub Čížek | 34

Windy je laboratoř na počasí: 12 tipů, jak se ve službě vyznat a využít ji naplno

Windy je laboratoř na počasí: 12 tipů, jak se ve službě vyznat a využít ji naplno

** Předpověď počasí Windy nabízí nepřebernou škálu funkcí ** Zorientovat se v nich nemusí být vždy snadné ** Proto přinášíme 12 užitečných tipů a triků

Karel Kilián | 9