Конференція Високопродуктивні обчислення, Київ, 13-15 жовтня 2014

Що рік прийдешній нам готує у сфері HPC?

Скінчився 2011 рік, час робити передбачення про те, що відбуватиметься у сфері високопродуктивних обчислень у 2012 році. В загальному плані, очікується продовження основних тенденцій кількох минулих років, а саме, широке застосування графічних прискорювачів та поступова поява нових суперкомп’ютерних країн-лідерів, наприклад, Китаю. Хоча, можуть бути й інші тенденції, які з’являться найближчим часом.

Збільшення продуктивності найпотужніших кластерів

Тут не може бути великих несподіванок. На кінець 2012 року на початку першої десятки найпотужніших кластерів будуть стояти машини з продуктивністю 10 ПФлопс і вище. Наразі, японський K computer поки що є єдиним кластером, який переступив цю межу. Навряд чи можна очікувати перехід першої десятки кластерів за межу у 10 ПФлопс, враховуючи, що запуски основних претендентів: Blue Waters (NCSA), Sequoia (LLNL), Titan (ORNL), Mira (ANL) та Stampede (TACC) заплановані на другу половину року.

Всі згадані вище суперкластери знаходяться у США, але поява одного-двох китайських кластерів класу 10 ПФлопс до кінця року не стане великим шоком. В будь-якому разі, США поки що зберігатиме лідерство за кількістю надпотужних систем.

Тим часом очікується, що Китай продовжить наступ на вершини рейтингу суперкомп’ютерів. Є свідчення того, що китайські кластери до кінця року можуть посідати до 100 позицій рейтингу Top500. У той час фінансові проблеми у Європі, швидше за все, призведуть до зменшення кількості європейських систем у рейтингу до того часу, поки уряди країн не знайдуть вихід з ситуації, що склалась. У США витрати на дорогі програми HPC дещо скорочуються на тлі зменшення політичного ентузіазму до науки.

GPU на коні

Продовжиться широке впровадження прискорювачів, особливо графічних,  у суперкомп’ютерах. Анонсування компанією NVidia нового процесора Kepler стане найбільшою новиною у цій області. Схоже, що Kepler піде у масове виробництво в другій половині 2012 року, як раз коли Cray, як заплановано, почне збирання нового кластера Titan у Національній лабораторії Оак Рідж.

Не очікується, що серійне виробництво прискорювача MIC компанії Intel почнеться раніше 2013 року, але система Stampede в Провідному обчислювальному центрі Техаса повинна отримати одну з перших версій прискорювача до кінця цього року. Це не зупинить Intel від підписання деяких інших угод на постачання прискорювачів MIC для суперкомп’ютерів, не дивлячись на те, що самі прискорювачі цього року існують лише у формі креслень.

Тим часом компанія AMD повинна анонсувати FireStream – нову лінійку продуктів для HPC, в основі якої будуть найпотужніші прискорювачі Radeon. Це лише обережне припущення, враховуючи низьку активність підрозділу FireStream підрозділу, можна засумніватись у майбутньому цього проекту. Навіть якщо AMD оновлює складові FireStream, немає впевненості в тому, що анонс лінійки викличе великий резонанс, враховуючи, що AMD робить ставку на архітектуру OpenCL. Трансляція CUDA для архітектури Radeon, яка зараз можлива, як ніколи, могла б кардинально змінити ситуацію.

Великі обсяги даних

У 2011 році збільшилась зацікавленість у аналізі великих обсягів даних на суперкомп’ютерах. Дебют кластера Watson компанії IBM був цілеспрямованою демонстрацією потужності спеціалізованого аналітичного ПЗ, яке працює на суперкомп’ютері. Технологію вже адаптовано до медичної аналітики, їй пророкують велике майбутнє.

У 2012 році продавці HPC рішень будуть намагатись використати їх переваги паралельної архітектури та швидких сховищ для залучення клієнтів з великими обсягами даних. Навіть такі лідери галузі, як Cray, хочуть взяти участь у цій грі. Вони шукатимуть способи увійти на ринок бізнес-аналітики, залучаючи у союзники компанії з певним досвідом у цій галузі: SAS, Cloudera тощо. Основна технологія апаратних засобів – SSD, основне ПЗ – Hadoop, особливо його варіанти, оптимізовані під продуктивність.

Підйом Ethernet

Після кількох років просування 10, 40 та 100 Gb Ethernet технологій та продуктів, зараз Ethernet дійсно готовий до зіркового часу в сфері високопродуктивних обчислень. Кількість систем у Top500, які використовують 10 Gb Ethernet у якості системного інтерконекту, за останній рік збільшилась з 7 до 14, і подвоєння кількості таких систем у цьому році не стане великою несподіванкою. Подивіться на компанії типу Brocade, Cisco, Mellanox та інші, які робили гучні заяви про Ethernet минулого року.

Тим часом, FDR Infiniband може поступово почати повільний старт. Хоча пропускна здатність нової технології майже вдвічі більша, ніж у QDR, латентність майже не змінилась, принаймні у поточних продуктів компанії Mellanox. Компанія QLogic ще не оголосила про вихід власного FDR Infiniband рішення, тому наразі існує лише один такий продукт. Також FDR адаптери для кращої продуктивності вимагають наявності технології PCIe 3.0, яку підтримують лише кілька серверних чіпсетів, які зараз існують.

Рух на «зелений»

Споживання електроенергії датацентрами та суперкомп’ютерами стає їх вузьким місцем. Енергоефективність не просто змагається з продуктивністю. Користувачі, які хочуть розширити можливості існуючих систем, стикаються з великими проблемами. Використання суперкомп’ютера, який споживає 10 мегават, для вивчення ефектів глобального потепління звучить як оксюморон.

Кожен продавець рішень для HPC, починаючи з виробників процесорів та чіпсетів, закінчуючи розробниками менеджерів ресурсів та ПЗ, повинні будуть мати стратегію мінімізації використання енергії. Більшість виробників апаратних засобів вже почали рух у цьому напрямі, у 2012 році очікується прогрес у галузі програмного забезпечення.

Теги: AMD, Cray, CUDA, Ethernet, GPU, Green, HPC, IBM, Infiniband, Intel, K Computer, Mellanox, NVidia, OpenCL, SSD, Top500, високопродуктивні обчислення, інтерконект, прискорювачі, суперкомп'ютер, технології

Матеріали за темою:

Коментарі