На международной конференции по суперкомпьютерам
(International Supercomputing Conference), которая проходила во Франкфурте,
Германия, представители компании Fujitsu и японского Института
физико-химических исследований RIKEN объявили о своих планах касательно
создания суперкомпьютера следующего поколения.
Этот суперкомпьютер, который
должен появиться на свет к 2020 году, станет преемником суперкомпьютера K,
нынешнего самого мощного японского суперкомпьютера.
Новый компьютер будет
создан на основе высокопроизводительных ARM-процессоров, а его
производительность в тесте LINPACK должна перевалить за отметку в 1 экзафлопс.
По отношению к суперкомпьютеру K, производительность
нового суперкомпьютера будет больше в 50-100 раз с точки зрения реальной и
пиковой производительности соответственно. Ожидается, что новая система будет
потреблять энергию от 30 до 40 МВт, и такую расточительность могут позволить
себе только такие мощные научные организации, как институт RIKEN.
Следует отметить, что в настоящее время в Японии ведется
создание суперкомпьютера T2K, который считается преемником суперкомпьютера K.
Пиковая производительность этого компьютера будет составлять порядка 30
петафлопс. Он должен вступить в строй уже в этом году и он будет находиться в
совместном пользовании ученых из университета Цукубы и университета Токио.
Как мы упоминали выше, новый японский
экзафлопс-суперкомпьютер будет построен на базе специализированных
ARM-процессоров. Изначально планировалось использовать процессоры Sparc64
компании Fujitsu, которая готовится в ближайшем времени перевести их на 16-нанометровый
техпроцесс и разместить на одном кристалле 48 вычислительных ядер. А к 2019
году компания планирует перейти на 10-нанометровый техпроцесс, увеличив
количество ядер на одном кристалле до 64 и 96.
Следует отметить, что только за счет увеличения тактовой
частоты и количества ядер производительность одного процессора Sparc64 fx
позволит поднять производительность системы до уровня 200-300 петафлопс. А
расширение разрядности шины SIMD до 512 бит и использование интерконнекта
Tofu3, позволяющего объединить до 165 тысяч узлов, позволит преодолеть отметку
в 1 экзафлопс при тактовой частоте процессоров в 2.2 гигагерца.
Но компания
Fujitsu в целях снижения количества потребляемой энергии планирует заменить RISC-ядра
Sparc64 fx вычислительными ядрами архитектуры ARMv8, работающими на
сопоставимой тактовой частоте, а неизбежная потеря производительности будет
компенсирована расширением разрядности шины SIMD до 1024 бит.
Независимо от того, будут ли обладать достаточной
вычислительной мощностью ARM-процессоры компании Fujitsu, для создания
суперкомпьютера экзафлопс-класса специалистам придется решить массу достаточно
сложных проблем. Эти проблемы заключаются в расширении в 3-4 раза полосы
пропускания памяти HMC и интерконнекта Tofu3, которые должны обеспечивать
постоянной загрузкой все вычислительные ядра и не допускать даже
кратковременного их простоя.
