Самые быстрые суперкомпьютеры мира

Что такое суперкомпьютер

СуперЭВМ – название, которое получают специализированные вычислительные машины, превосходящие по характеристикам и скорости вычисления большинство обычных компьютеров.

Суперкомпьютер состоит из большого количества многоядерных систем, объединенных в общую систему для получения высокой производительности. Еще одно отличие от обычных ПК – большие размеры. Техника располагается в нескольких помещениях, занимая целые этажи и здания.

Первым настоящим суперкомпьютером считается собранный в 1974 году в США ПК Cray-1. Благодаря поддержке векторных операций модель выполняла до 180 млн вычислений с плавающей точкой в секунду (флопс). Большая часть суперЭВМ по-прежнему собирается и используется в Соединенных Штатах, следующими по количеству такой техники идут Китай и Япония.

Суперкомпьютеры будущего

В последнем рейтинге за ноябрь 2018 года первые места занимают суперкомпьютеры США, Китая, Японии и Швейцарии. На данный момент Германия занята разработкой лучшего суперкомпьютера будущего. Сейчас самый мощный немецкий суперкомпьютер – Juwels занимает только 23 место в рейтинге. Чтобы новый немецкий суперкомпьютер попало в десятку рейтинга, он должно производить скорость вычисления не менее 14 петафлопс.

Следующая цель мировых ученых – сверхмощные суперкомпьютеры с производительностью в экзафлопсах. Сейчас это только гипотетические суперустройства, так как один экзафлопс равен производительности в тысячу петафлопс. Построение таких вычислительных машин супер класса станет прорывом в компьютерной инженерии. Над разработкой экзафлопсных систем работают лучшие умы современности еще с 2012 года. Вероятней всего создание суперкомпьютера класса exaFLOPS придется не ранее чем на 2020 год.

Материнская плата

Среди большого количества материнских плат наибольшей популярностью и спросом потребителей пользуются товары от Asus и Gigabyte. Нельзя гарантировать 100 % надежность устройств от этих производителей, но они строго следят за качеством своей продукции, что уменьшает риск приобрести некачественный товар, который быстро выйдет из строя. Нужно помнить о том, что материнская плата является основой системы, которая обеспечивает работоспособность всех составляющих ПК, поэтому нужно со всей серьезностью подойти к ее выбору.

Если сердцем вашего компьютера будет вышеупомянутый процессор, то его стоит использовать в связке с материнской платой Asus Rampage V Extreme. Она является одной из лучших разработок от компании Asus. Устройство совместимо с процессорами на сокете LGA 2011-3. В наличии она имеет 8 разъемов под оперативную память DDR4, максимальное значение которой может достигать 64 Гб. На материнскую плату можно установить до 8 жестких дисков SATA III. Кроме того, устройство оснащено огромным количеством внешних портов, включающих выходы под клавиатуру и мышь, аудиоразъемы, а также 10 USB 3.0 и 2 USB 2.0.

Christofari и другие участники Топ 500 из России

Несмотря на недавний официальный анонс самого мощного российского суперкомпьютера Christofari, некоторые подробности о его архитектуре и производительности стали известны лишь сегодня из описания на сайте Топ-500. Система, созданная специалистами Сбербанка и Sbercloud в содружестве с Nvidia, выполнена на базе 24-ядерных процессоров Xeon Platinum 8168 с тактовой частотой 2,7 ГГц и графических ускорительных модулей Nvidia DGX-2.

Тройка российских суперкомпьютеров в новейшем топ500

Количество вычислительных ядер в системе Christofari в настоящее время составляет 99,6 тыс. (суммарно по процессорным и графическим чипам), при этом общий объем установленной памяти равен 115,2 тыс. ГБ. В качестве межузлового интерконнекта используется высокопроизводительная технология Mellanox InfiniBand EDR.

Система работает под управлением ОС Ubuntu 18.04.01, с использованием компиляторов Nvidia NVCC 10 и Intel Composer XE, математических библиотек Intel MKL и Nvidia CUDA BLAS, а также библиотеки интерфейса обмена данными OpenMPI-3.1.4-cuda.

Производительность суперкомпьютера Christofari в тестах Linpack зарегистрирована в итоговых данных Топ-500 на уровне 6,669 петафлопс, теоретическая пиковая производительность – на уровне 8,789 петафлопс.

Для сравнения: занимающий 107 строчку мирового рейтинга российский суперкомпьютер «Ломоносов-2», созданный компанией «Т-Платформы», выполнен на 14-ядерных процессорах Xeon E5-2697v3 с тактовой частотой 2,6 ГГц и 12-ядерных процессорах Intel Xeon Gold 6126 с тактовой частотой 2,6 ГГц, а также с применением графических ускорителей Nvidia K40m/P-100 (64 384 вычислительных ядер в сумме). В качестве интерконнекта используется шина Infiniband FDR, в качестве программной обвязки – ОС Linux с компилятором GCC, библиотеками MKL, cuBLAS и OpenMPI-1.10.7. Производительность системы зарегистрирована на уровне 2,478 петафлопса (теоретически на пике до 4,946 петафлопс).

Занимающий 465 строчку в новейшем Топ-500 суперкомпьютер Росгидромета на базе платформы Cray XC40-LC после последней модернизации, проведенной компанией «Т-Платформы» в ноябре 2018 г. включает 976 вычислительных узлов с двумя процессорами Intel Xeon E5-2697v4 и 128 ГБ оперативной памяти на узел с общей производительностью в 1293 Тфлопс (всего 35 136 вычислительных ядер). Вычислительная мощность суперкомпьютерной системы Росгидромета заявлена на уровне 1,2 петафлопс (до 1,29 петафлопс на пике).

Мощные компьютеры для домашнего пользования

Теперь перейдем от огромных машин стоимостью в сотни миллионов долларов к их более компактным версиям для домашнего пользования. Если самые производительные ЭВМ мира используются в научных целях или для создания нового оружия, то домашние ПК выполняют менее масштабные задачи. В первую очередь они должны без проблем справляться с любыми видеоиграми и прочими ресурсоемкими приложениями. Также эта техника используется для создания 3D-графики, обработки фото и видео. Самые производительные компьютеры можно подключать одновременно к нескольким мониторам, что обеспечит комфорт и удобство в работе.

Dell Precision T7910

Те, кто в первый раз увидел Precision T7910 от американской компании Dell, не сразу поймет, в чем особенность компьютера. Внешне системный блок напоминает классический офисный. У него простой дизайн, без лишних элементов, нет подсветки и, как сейчас модно, прозрачных боковых стенок. Однако стоит узнать характеристики, как невзрачный вид корпуса отходит на задний план.

Внутри Precision T7910 находится:

• Две видеокарты NVidia Quadro M5000;
• Intel Xeon E5-2620 v4 (22 ядра);
• Объем оперативной памяти – 64 Гб;
• Плата с набором разъемов для подключения современных интерфейсов.

Кроме того, производитель внедрил в операционную систему функцию автообновления программ и предоставил пользователю возможность самостоятельно изменять конфигурацию системного блока.

Необходимо отметить, что Dell Precision T7910 – не игровой, а рабочий ПК. Его покупают те, кому нужно оптимизировать процессы разработки приложений и моделирования. Цена компьютера – 200 тысяч рублей (стандартная сборка).

ТОП-5 лучших игровых компьютеров до 30 000 рублей

Итак, самые дешевые варианты были рассмотрены выше. Теперь будет представлен обзор пяти лучших компьютеров, которые можно приобрести дешевле 30 000 рублей.

CompDay №3872

Первый в списке оказался довольно мощным настольным компьютером с процессором и материнской платой от Intel. Также он наделен довольно-таки мощной дискретной видеокартой DDR5 и оперативной памятью DDR4. Благодаря таким параметрам, его по желанию легко модернизировать другими комплектующими этих поколений. Характеристики модели позволят запустить довольно-таки мощные современные игры, хотя некоторые из них будут на минимальных требованиях. Устройство обладает очень маленькими размерами.

Плюсы:

• небольшие размеры;
• стильный дизайн корпуса;
• довольно-таки мощные характеристики;
• дискретная видеокарта.

Минусы:

• двухядерный процессор;
• небольшой жесткий диск – 500 ГБ.

CompDay №3872

Показатель	Значение
Процессор	2х3,5 ГГц
Видеокарта	GeForce GTX 1050 1354Mhz PCI-E 3.0 2048Mb DDR 5
ОЗУ	4 ГБ DDR 4
Охлаждение	Воздушное
Блок питания	450 Вт
Корпус	Accord A-30B

Brand Star H1006941

Очень мощный для своей цены настольный компьютер, который превосходит предыдущий вариант практически во всем. Он наделен отличным 4-ядерным процессором от AMD, 2 Гб дискретной видеокарты NVidia и 8 Гб оперативной памяти DDR4. По всей вероятности, этот компьютер отлично подойдет практически для любой современной игры.

Плюсы:

• отличный дизайн корпуса;
• небольшие размеры и вес;
• очень хорошие характеристики для такой цены;
• SSD.

Минусы:

• небольшие размеры твердотельного накопителя 120 ГБ;
• отсутствует жесткий диск.

Brand Star H1006941

Показатель	Значение
Процессор	AMD Ryzen 3 1200 4х3,1 ГГц
Видеокарта	nVidia GT 1030 2Gb
ОЗУ	DDR4 8GB PC-17000 2133MHz
Охлаждение	Воздушное
Блок питания	500 Вт
Корпус	3Cott Paladin II ATX black

GN3339774

Довольно-таки неплохой игровой компьютер с хорошим процессором Intel, оперативной памятью 4-го поколения и дискретной видеокартой 5-го поколения. Но в комплектации полностью отсутствуют какие либо накопители, так что докупать их придется самостоятельно. Установить можно как жесткий диск, так и твердотельный накопитель. Компьютер отлично подойдет как для офисной работы, так и для слабых и средних по требовательности игр.

Плюсы:

• небольшие размеры;
• отличный дизайн корпуса;
• неплохие характеристики.

Минусы:

• полностью отсутствуют накопители;
• довольно-таки высокая стоимость для такой комплектации.

GN3339774

Показатель	Значение
Процессор	Pentium G5400 2х3,7 ГГц
Видеокарта	NVIDIA GTX 1050 2GB
ОЗУ	DDR4 4GB 2133MHz
Охлаждение	Воздушное
Блок питания	500 Вт
Корпус	AEROCOOL CYLON

RG-051

Очень мощный настольный компьютер, который способен запустить практически любую игру. При этом он обладает довольно-таки низкой стоимостью. Здесь присутствует мощный 4-ядерный процессор, оперативная память 4-го поколения, дискретная видеокарта 5-го поколения, жесткий диск на 1 ТБ с дополнительной возможностью твердотельного или гибридного накопителя. Сам корпус также источает скорость и мощность, что понравится каждому любителю игр.

Плюсы:

• мощные характеристики;
• небольшие размеры;
• отличная цена;
• большой HHD;
• возможность установки SSD и SSHD.

Минусы: самая высокая стоимость из выше представленных.

RG-051

Показатель	Значение
Процессор	AMD FX-4300 4х3,8 ГГц
Видеокарта	Nvidia GeForce GTX 1050 2Gb GDDR5 128Bit
ОЗУ	8 Gb DDR3 1600MHz
Охлаждение	Воздушное
Блок питания	500 Вт
Корпус	ATX MidiTower

RG-046

Самый мощный и дорогой из представленных здесь настольных компьютеров. Его характеристик вполне хватит для запуска мощных игр на минимальных требованиях. Он наделен мощным процессором, качественной видеокартой NVIDIA, достаточным объемом оперативной памяти и огромным жестким диском на 1 ТБ с дополнительными слотами под SSD и SSHD. Единственным минусом можно считать лишь отсутствие DWD привода. Но это мизерный недостаток.

Плюсы:

• мощные характеристики;
• большой жесткий диск;
• дополнительные слоты под твердый и гибридный диски.
• отличный дизайн корпуса;
• небольшие размеры.

Минус: нет DWD привода.

RG-046

Показатель	Значение
Процессор	AMD FX-6300 6х3,5 ГГц
Видеокарта	Nvidia GeForce GTX 1050Ti 4Gb GDDR5 128Bit
ОЗУ	8 Gb DDR3 1600MHz
Охлаждение	Воздушное
Блок питания	500 Вт
Корпус	ATX MidiTower

Виды современных компьютеров

Виды компьютеров

Каждая группа компов имеет свои особенности:

• офисные ПК – просты и не могут похвастаться быстрой работой, но со всеми текущими задачами устройства справляются и даже способны загружать не слишком сложные игры;
• игровые – для таких девайсов характерны высокая скорость, производительность и отсутствие перегрева даже при полной нагрузке, но их стоимость значительно выше средней;
• мультимедийные – практически универсальная техника, способная удовлетворить запросы всех членов семьи и даже справиться с узкопрофильными задачами при условии дополнительного оснащения.

Нужны ли нам супер мощные компьютеры?

Впервые термин «суперкомпьютеры» был использован в 60-х годах прошлого века. Это были основные вычислительные машины, применяемые для различных академических, правительственных и научных проектов США. В 90-е годы вовсю шла речь о «крахе суперкомпьютеров», поскольку многие компании ушли с этого рынка. Но, например, компания Cray, которая ещё с 60-х годов выпускала высокопроизводительные компьютеры, и до нашего времени продолжает свои разработки.

Изначально суперкомпьютеры служили в военных целях, с их помощью происходила разработка ядерного оружия. Сейчас они востребованы там, где используется компьютерное моделирование и требуется обработка огромных массивов данных в реальном времени. Если задача может быть решена методом перебора большого числа значений, такие устройства показывают высокую эффективность в её решении.

Суперкомпьютеры, или как их ещё называют, «числодробилки», в наше время используются в следующих науках и направлениях:

• биология;
• физика;
• метеорология;
• криптография;
• лингвистика;
• проектирование в машиностроении, строительстве, авиастроении;
• искусственные нейросети и искусственный интеллект и т.д.

Развитие информационных технологий и устройств со сверхвысокими вычислительными возможностями привело к появлению таких наук, как вычислительная химия, вычислительная лингвистика и др.

Благодаря эффективной работе самых мощных суперкомпьютеров в мире мы получаем точные прогнозы погоды и революционные медицинские возможности. В частности, возможность диагностирования и лечения рака. С их помощью удаётся быстро обрабатывать миллионы историй болезней и диагнозов, выявлять новые закономерности течения болезни, вследствие чего — создавать новые методики лечения. Расчёт огромного количества химических соединений позволяет создавать основу для производства инновационных медицинских препаратов.

Более стремительному развитию экстремально мощных компьютеров и системных блоков способствует диджитализация и эпоха цифровой экономики. На разработку и создание суперкомпьютеров выделяются многомиллионные суммы, вследствие чего производительность таких машин заметно возрастает с каждым годом.

Выбираем блок питания

Для нашей сборки будет достаточно даже БП на 400 Вт, однако мы предпочитаем брать всё с небольшим запасом. Неизвестно, каким образом захочется проапгрейдить компьютер в будущем, а так будет простор для выбора. Поэтому мы остановились на блоке в 600 Вт. Этого хватит, даже если перейти на видеокарту и процессор из премиального сегмента.

Компания Cougar давно зарекомендовала себя на рынке, ведь они делают годные блоки. За 3700 рублей мы получаем полноценные 600 Вт и сертификацию 80 PLUS Bronze. Также имеются всевозможные защиты от перегрузки и короткого замыкания. 6 коннекторов формата 15-pin SATA позволят запитать все накопители, которые вмещает в себя вышеописанный корпус.

5.

Sequoia BlueGene/Q (США) — 250 млн долларов
Суперкомпьютер Sequoia класса BlueGene/Q был разработан IBM для Национальной администрации по ядерной безопасности в рамках программы Прогнозного моделирования и вычислительной обработки данных. Он был запущен в эксплуатацию в июне 2012 года в Ливерморской национальной лаборатории и стал на тот момент самым быстрым суперкомпьютером в мире. Сейчас он занимает третье место в мире по скорости (теоретический пик производительности Sequoia — 20 петафлопсов, или 20 триллионов вычислений в секунду).
Стабильно компьютер работает при 10 петафлопсах. Используется Sequoia для поддержки различных научных приложений, изучения астрономии, энергетики, человеческого генома, изменения климата и разработки ядерного оружия.

Какой самый мощный компьютер в мире?

Самая продуктивная электронно-вычислительная машина была создана китайскими разработчиками в 2013 году. Она получила название Tianhe-2 и на данный момент занимает почетную первую строчку в списке 500 самых производительных компьютерных систем мира, обладая вычислительной мощностью в 33.86 петафлопс. Характеристика самого мощного компьютера поражает воображение. В его составе 16000 вычислительных узлов! Работоспособность каждого из них обеспечивают три двенадцатиядерных процессора Xeon Phi E5-2692 вместе с двумя Intel Xeon IvyBridge. Оборудован суперкомпьютер 1024 Тб оперативной памяти. Эта машина используется в биологических исследованиях, а также для моделирования ядерных взрывов.

Наверное, каждый геймер мечтал бы иметь такую технику в качестве домашнего ПК, чтобы не беспокоится об апгрейде своей системы всю жизнь. Правда, стоимость этого компьютера превышает 390 млн долларов США, а его габариты ничем не уступают размерам большого спортзала. Не думаем, что у обычных пользователей хватит денег, чтобы приобрести подобную машину. Да она им и не нужна. Ведь на сегодняшний день можно купить самый мощный домашний компьютер за достаточно приемлемую цену. От вас требуется только подсчитать свой бюджет и пойти в магазин.

Tianhe-2 «Млечный путь»

Америка длительное время считалась лидером по созданию суперкомпьютеров. Теперь США уступила место Китаю. В 2013 году ученым из КНР было поручено разработать сверхмощную вычислительную машину, которая будет использоваться в научных целях. Планировалось, что работы закончатся ближе к 2021 году, но самый мощный компьютер в мире представили на Всемирной выставке современной техники в Лейпциге (Германия) уже в 2014 году.

Эксперты, присутствующие при запуске Tianhe-2 «Млечный путь», по достоинству оценили возможности техники. При тестировании суперкомпьютера установили рекорд – машина достигла результата в 34 Пфлопс (тест HPL Linpack). Это означает, что она способна вычислять 34*1015 операций за 1 секунду. Максимальную производительность компьютера удалось проверить лишь спустя два года. Она составила свыше 55 Пфлопс.

Сказать точно, сколько стоит Tianhe-2, нельзя, так как он создавался не для продажи. Машину установили в Национальном научно-техническом университете обороны Китая для работы над сложными проектами. Предположительно, такой компьютер стоит от 160 миллионов долларов.

Рейтинг TOP500 самых мощных компьютеров мира

В 90-х гг. XX века возникла идея о создании списка самых продуктивных электронно-вычислительных машин. Впервые он появился в 1993 г. и включал в себя 500 суперкомпьютеров со всего мира. С этого времени данный рейтинг составляется и публикуется дважды в год. Для подсчета мощности того или иного компьютера была введена такая величина, как флопс, которая показывает, сколько вычислительных операций способна проводить та или иная машина в одну секунду.

Создатели рейтинга отмечают тот факт, что за последние 15 лет производительность ЭВМ увеличилась в тысячу раз. Если в начале 2000-х самый мощный в мире компьютер обладал вычислительной мощностью в 4 терафлопса (четыре миллиарда вычислительных операций в секунду), то сейчас он даже не входит в TOP-500.

Домашние (игровые) ПК

Список домашних компьютеров, которые можно назвать самыми мощными в мире, в первой половине 2018-го года состоит из трёх моделей, каждая из которых имеет свои особенности.

Одна из них выпускается известными производителями Razer и Maingear, вторую собирает отечественная компания, третья принадлежит к модельному ряду бренда Apple.

Технические характеристики

Табл. 1. Сравнительные параметры самых мощных ПК в мире.

Модель	Процессор	Видеокарта	ОЗУ	Диски	Цена, руб.
R2 Razer Edition	Core i9 7980XE	GeForce Titan X 12 ГБ	64 ГБ DDR4-2133	2 х SSD 2 ТБ	750000
HyperPC CONCEPT 5	2 х GeForce GTX 1080 Ti 11 ГБ	128 ГБ DDR4-3000	SSD 1 ТБ 2 х HDD 10 ТБ	700000
Apple iMac Pro 2017	Intel Xeon W	AMD Radeon Pro Vega 64 16 ГБ	128 ГБ DDR4-2666	SSD 4 ТБ	800000

Версия от Razer и Maingear

Компания Maingear известна во всём мире своими производительными настольными компьютерами, большая часть которых используется для игр.

Объединив свои усилия с другим не менее известным брендом Razer, продукция которого предназначена специально для геймеров, производитель выпустил ПК, который можно включить в список самых мощных.

Максимальная из предлагаемых комплектаций модели под названием R2 Razer Edition получила такие характеристики:

• 18-тиядерный процессор Intel Core i9 7980XE с максимальной частотой 4,2 ГГц и кэшем 24 ГБ;
• оперативную память 64 ГБ DDR4-2133 (4 планки по 16 ГБ);
• видеопроцессор NVIDIA GeForce Titan X с 12 ГБ памяти GDDR5;
• два твердотельных накопителя SSD ёмкостью 2000 ГБ каждый.

Рис. 1. Геймерский компьютер R2 Razer Edition.

Минимальная комплектация компьютера с 16 ГБ ОЗУ, мене производительным процессором и меньшими размерами накопителя обойдётся покупателю примерно в $4000.

Максимальная версия, которую можно назвать одной из самых мощных в мире, стоит около $12000 или примерно 750 тыс. рублей.

Возможностей такого компьютера хватит для игр, которые будут выпущены в течение нескольких следующих лет, для воспроизведения видео в форматах 4К и 5К, и виртуальной реальности.

Отечественная сборка

Отечественные производители тоже стараются не отставать от зарубежных, в результате чего продукция марки HyperPC, модель CONCEPT 5, получила впечатляющие характеристики:

• ЦПУ i9-7980XE Extreme Edition – такой же, как и у компьютера Razer;
• две объединённые видеокарты GeForce GTX 1080 Ti (Strix) с 11 ГБ памяти у каждой;
• 128 ГБ оперативной памяти HyperX Predator DDR4-3000 – лучший на сегодняшний день показатель для геймерского компьютера;
• гигабайтный твердотельный накопитель Samsung 960 PRO;
• 2 жёстких диска по 10 терабайт со скоростью вращения 7200 об/мин;
• блок питания Corsair AX1500i на 1,5 кВт и корпус Corsair Obsidian 900D.

Рис. 2. Сборка HyperPC CONCEPT 5 с водяной системой охлаждения.

Аппаратная часть компьютера сопоставима и даже в чём-то превосходит модель от Razer и Maingear.

Так, например, процессоры у двух ПК совершенно одинаковые, памяти больше у отечественного варианта, а карта GTX 1080 Ti по большинству параметров превосходит Titan X.

Хотя при воспроизведении видео показатели всё-таки лучше у компьютера зарубежной сборки, поддерживающего разрешение 5120 х 2880 пикселей при 3840×2160 пикселей для российской модели.

Рис. 3. Видеокарта GTX 1080 Ti, которой комплектуется один из самых мощных геймерских ПК в мире.

Сравнивая жёсткие диски компьютеров, стоит отметить наличие целых 21 терабайта места у CONCEPT 5 – однако большая его часть приходится на жёсткие диски.

У модели R2 Razer Edition хранилище меньше, но скорость доступа гораздо выше, так как комплектуется она только твердотельными накопителями.

Стоит отметить, что, при желании, пользователь может подобрать больший размер SSD для каждого из вариантов, однако в этом случае стоимость сборки заметно увеличится, делая компьютеры ещё менее доступными.

Лучший компьютер от Apple

Список продукции марки Apple тоже включает в себя несколько компьютеров, которые можно назвать самыми мощными в мире.

Самым производительным является моноблок iMac Pro with Retina 5K Display Late 2017 с такими параметрами:

• сенсорный экран с диагональю 27 дюймов и разрешением 5120 х 2880 пикселей;
• процессор Intel Xeon W (2,3-4,3 ГГц);
• оперативная память 128 ГБ DDR4-2666;
• твердотельный накопитель объёмом 4 ТБ;
• графическая карта AMD Radeon Pro Vega 64 с 16 ГБ GDDR5.

Рис. 4. Мощный компьютер от Apple.

Сравнение показателей процессоров Intel Xeon W и i9-7980XE показывает, что их возможности примерно одинаковы, параметры памяти у модели Apple являются одними из лучших, а видеокарта Pro Vega 64 от AMD лишь незначительно хуже по сравнению с GeForce GTX 1080 Ti.

Для поклонников бренда Apple не остаётся никаких сомнений, какой компьютер стоит назвать самым мощным в мире.

Самые мощные компьютеры в мире

И так друзья, выделить какой то один супер компьютер в рамках нашего обзора, было бы не совсем справедливо! Так как на сегодняшний день, в мире существует целых три компьютера, претендующих на звание «Самый мощный компьютер в мире». И сегодня речь пойдет именно о них. И так.., встречаем: Jaguar, Roadrunner, Titan.

Jaguar — это в первую очередь коренной американец, имеющий в своей структуре независимо работающие вычислительные ячейки в составе двух разделов: XT4 (7832 ячейки) и XT5 (18688 ячейки). Каждая ячейка раздела XT5 содержит два шести ядерных процессора AMD Opteron 2356, частотой 2.3Ггц, 16 Гб оперативная память DDR2, и роутер SeaStar 2+. Производительность такого устройства составляет 1.38 Петафлопс, а дисковое пространство равняется 6-ти Петабайтам. Раздел XT4 в свою очередь имеет более скромные показатели своих составных частей. Например каждая ячейка этого раздела содержит только один шести ядерный процессор, частотой 2,1Ггц, оперативную память в размере 8Гб и роутер SeaStar 2. Стоит отметить, что Jaguar работает на собственной операционной системе, именуемой Cray Linux Environment.

Что такое петафлоп в секунду.., спросите вы?! Это миллион миллиардов операций за указанный промежуток времени. Детище IBM, суперкомпьютер Roadrunner, достиг величины 1,376 Петафлоп/сек. Этот компьютер построен по кластерной архитектуре. То есть он состоит из огромного числа абсолютно одинаковых элементов включенных параллельно, что обеспечивает решение задач с большим количеством однотипных вычислений.

Roadrunner управляется операционной системой Linux, которая может работать на аппаратной платформе AMD 64. Она поддерживает одно и двух процессорные системы с памятью до 16 Gb. Базовым элементом архитектуры компьютера является модуль Tri Blade. Физически модуль состоит из четырёх плат: две платы LS21 содержат четыре двухъядерных процессора; opteron AMD Dual Core и 16Gb памяти по 4 Gb на ядро; одна плата QS22 содержит два процессора Power X Сell 8i и 8Gb памяти по 4 Gb на процессор; плата расширения объединяет процессорные платы между собой и обеспечивает связь с другими модулями.

Внешне Roadrunner представляет собой 278 стоек, в которых размещены: 6120 процессоров Opteron на 3060 платах LS21 с памятью 49 Gb; 12 240 процессоров Cell на 6120 платах QS22 с памятью на 49 Gb; 204 узла Input – Output; 26 288 маршрутизаторов ISR 2012.

Cуперкомпьютер Cray XK 7 – Titan представляет собой модернизацию компьютера “Jaguar” и после завершения работ показал уникальную скорость операций. Она достигла 17,59 Петафлоп/сек. Titan состоит из 18 688 узлов. Каждый узел содержит:

• 16 ядерный процессор AMD Opteron 6274/76.
• Контроллер оперативной памяти 32 Gb.
• Графический ускоритель NVIDIA Tesla K 20 X содержащий 2688 ядер и 6 Gb оперативной памяти.

Конструктивное решение, позволившее достичь такой скорости вычислений, было нетрадиционным и очень удачным: включить в параллель 18 688 16 ядерных процессоров Opteron 6274 и 18 688 графических процессоров NVIDIA скорость работы, которых намного больше. Применение графических ускорителей, обеспечивает порядка 88 % всей мощности компьютера. Вся электронная начинка размещена в 208 шкафах, к которым подведена система водяного охлаждения.

• Общее количество ядер основных процессоров 560 640.
• Оперативная память 710 Tb.
• Titan управляется операционной системой Linux.
• Тактовая частота компьютера 2,2 ГГц.

Для хранения данных компьютер имеет в своём распоряжении систему Spider II с суммарной ёмкостью 40 петабайт.