12 самых быстрых суперкомпьютеров в мире — В 2021 году
12 самых быстрых суперкомпьютеров в мире — В 2021 году
Для большинства из нас компьютер, вероятно, кажется достаточно быстрым, если он может воспроизводить видео 8K или последнюю версию Far Cry со скоростью 60 кадров в секунду без замедления. Однако есть много сложных задач, которые требуют миллиардов вычислений в секунду, чего не может сделать настольный компьютер с процессором i9.
Вот где суперкомпьютеры пригодятся. Они предлагают высокий уровень производительности, который позволяет правительствам и организациям решать проблемы, которые были бы невозможны с обычными компьютерами.
Современные суперкомпьютеры строятся с учетом рабочих нагрузок ИИ (искусственного интеллекта). В дополнение к прогнозированию погоды, климатическим исследованиям, физическому моделированию и разведке нефти и газа, суперкомпьютеры помогают ученым открывать более устойчивые строительные материалы и изучать белки человека и клеточные системы с экстремальным уровнем детализации.
Обычно производительность суперкомпьютера измеряется в операциях с плавающей запятой в секунду (флопы). В области научных вычислений флоп — это более точная цифра, чем измерительные инструкции в секунду.
Первый суперкомпьютер — Livermore Atomic Research Computer — был построен для Центра исследований и разработок ВМС США в 1960 году.
Чтобы показать вам, как далеко мы продвинулись с тех пор, мы составили подробный список самых быстрых суперкомпьютеров в мире. Все они являются нераспределенными компьютерными системами, работающими на Linux.
12. Суперкомпьютер Секвойя
Скорость: 17,1 петафлопс
Ядра: 1,572,864
Поставщик: IBM.
Расположение: Ливерморская национальная лаборатория им. Лоуренса, США.
Sequoia использует серверы IBM BlueGene/Q для достижения теоретической пиковой производительности в 20 петафлопсов. Он имеет 123% больше ядер и является на 37% более энергоэффективным, чем его предшественник компьютер K.
Хотя машина в основном используется для моделирования ядерного оружия, она также доступна для многих научных целей, таких как изменение климата и анализ генома человека. Он также продемонстрировал свою большую масштабируемость с помощью 3D-моделирования электрофизиологии человеческого сердца.
11. Суперкомпьютер ПАНГЕЯ III
Скорость: 17.8 петафлопс
Ядра: 291,024
Поставщик: IBM
Расположение: Центр технических и научных исследований CSTJF в Пау, Франция.
Pangea III опирается на высокопроизводительную архитектуру IBM, оптимизированную для искусственного интеллекта. IBM и NVIDIA работали вместе над созданием единственного в отрасли соединения между процессорами и графическими процессорами NVLink, которое обеспечивает более чем в 5 раз более высокую пропускную способность памяти между процессорами IBM POWER9 и NVIDIA Tesla V100 Tensor Core, чем традиционные системы на базе x86.
Архитектура не только повышает производительность вычислений, но и повышает энергоэффективность. Новая система использует менее 10% потребления энергии на петафлоп, как и ее предшественница, Pangea I и II.
Pangea III имеет различные применения, особенно в трех различных областях — разведка и разработка сейсмических изображений, модели разработки и добычи, а также оценка и селективность активов.
10. Суперкомпьютер Lassen
Скорость: 18.2 петафлопс
Ядра: 288,288
Поставщик: IBM
Расположение: Ливерморская национальная лаборатория им. Лоуренса, США.
Лассен предназначен для несекретной симуляции и анализа. Он устанавливается в той же лаборатории и использует те же компоненты здания, что и Sierra (самый быстрый суперкомпьютер № 2).
Несмотря на то, что Sierra — большая система, Lassen сам по себе имеет приличный размер: он составляет ровно 1/6 от размера старшего брата. Система Lassen содержится в 40 стойках, в то время как Sierra поднимается на 240 стоек.
Процессоры IBM Power9 и 253 терабайта оперативной памяти помогают Лассену достигать невероятной производительности в 23 петафлопс.
9. Суперкомпьютер SuperMUC-NG
Скорость: 19.4 петафлопс
Ядра: 305,856
Поставщик: Lenovo
Расположение: Суперкомпьютерный центр Лейбница, Германия
SuperMUC-NG имеет 6400 вычислительных узлов Lenovo ThinkSystem SD650 с непосредственным водяным охлаждением и более 700 терабайт основной памяти и 70 петабайт дискового пространства.
Он подключен к мощным системам визуализации, которые содержат большой 4K стереоскопический сетевой экран и 5-стороннюю среду искусственной виртуальной реальности CAVE.
Суперкомпьютер обслуживает европейских ученых во многих областях, включая анализ генома, гидродинамику, квантовую хромодинамику, науки о жизни, медицину и астрофизику.
8. Облачная инфраструктура AI Bridging
Скорость: 19.8 петафлопс
Ядра: 391,680
Поставщик: Fujitsu
Расположение: Национальный институт передовых промышленных наук и технологий, Япония.
Это первая в мире крупномасштабная вычислительная инфраструктура с открытым ИИ, которая обеспечивает 32,577 петафлопс пиковой производительности. Она насчитывает 1088 узлов, каждый из которых содержит 2 золотых процессора Intel Xenon Gold Scalable, 4 GPU NVIDIA Tesla V100, 2 HCA InfiniBand EDR и 1 твердотельный накопитель NVMe.
Fujitsu Limited утверждает, что суперкомпьютер может достичь 20-кратной тепловой плотности обычных центров обработки данных и охлаждающей способности стойки мощностью 70 кВт с использованием горячей воды и воздушного охлаждения.
7. Суперкомпьютер Trinity
Скорость: 21.2 петафлопс
Ядра: 979,072
Продавец: Cray
Расположение: Лос-Аламосская национальная лаборатория, США
Trinity построен для обеспечения экстраординарных вычислительных возможностей для предприятия по ядерной безопасности NNSA. Он направлен на повышение геометрических и физических достоверностей в коде моделирования ядерного оружия, обеспечивая при этом безопасность, надежность и эффективность ядерного арсенала.
Суперкомпьютер разрабатывался в два этапа: на первом этапе использовался процессор Intel Xeon Haswell, а на втором — значительное повышение производительности с использованием процессора Intel Xeon Phi Knights Landing. Он может обеспечить максимальную производительность более 41 петафлопс.
6. Суперкомпьютер Piz Daint
Скорость: 21.2 петафлопс
Ядра: 387,872
Продавец: Cray
Расположение: Швейцарский национальный суперкомпьютерный центр, Швейцария
Этот суперкомпьютер, названный в честь горы Piz Daint в швейцарских Альпах, работает на микропроцессоре Intel Xeon E5-26xx и NVIDIA Tesla P100.
Piz Daint использует DataWarp в «режиме импульсного буфера», чтобы увеличить эффективную полосу пропускания для устройств хранения и обратно. Это ускоряет скорость ввода / вывода данных, облегчая анализ миллионов небольших неструктурированных файлов.
В дополнение к своим ежедневным задачам, он может выполнять анализ данных некоторых из самых интенсивных проектов в мире, таких как данные, полученные в результате экспериментов на Большом адронном коллайдере.
5. Суперкомпьютер Frontera
Скорость: 23.5 петафлопс
Ядра: 448,448
Поставщик: Dell EMC
Расположение: Техасский вычислительный центр, США
Frontera открывает новые возможности в разработке и исследованиях, предоставляя обширные вычислительные ресурсы, которые облегчают ученым решение многих сложных задач в широком диапазоне областей.
Frontera имеет две вычислительные подсистемы: первая ориентирована на производительность с двойной точностью, а вторая — на потоковую память одинарной точности. Он также имеет облачные интерфейсы и несколько узлов приложений для размещения виртуальных серверов.
4. Суперкомпьютер Tianhe-2A
Скорость: 61.4 петафлопс
Ядра: 4,981,760
Поставщик: NUDT
Расположение: Национальный суперкомпьютерный центр в Гуанчжоу, Китай
Обладая более чем 16 000 компьютерными узлами, Tianhe-2A представляет собой крупнейшую в мире установку процессоров Intel Ivy Bridge и Xeon Phi. Хотя каждый узел имеет 88 гигабайт памяти, общая память (процессор+сопроцессор) составляет 1375 тебибайт.
Китай потратил 2,4 миллиарда юаней (390 миллионов долларов США) на строительство этого суперкомпьютера. В настоящее время он в основном используется в приложениях моделирования, анализа и государственной безопасности.
3. Суперкомпьютер Sunway TaihuLight
Скорость: 93 петафлопса
Ядра: 10,649,600
Поставщик: NRCPC
Расположение: Национальный суперкомпьютерный центр в Уси, Китай
Вычислительная мощность TaihuLight исходит от собственного многоядерного процессора SW26010, который включает в себя как элементы вычислительной обработки, так и элементы управления обработкой.
Один SW26010 обеспечивает пиковую производительность более 3 терафлопс благодаря 260 вычислительным элементам (интегрированным в один процессор). Каждый вычислительный обрабатывающий элемент имеет скрэтчпад-память, которая служит кэш-памятью, управляемой пользователем, что значительно уменьшает узкие места в памяти в большинстве приложений.
В дополнение к наукам о жизни и фармацевтическим исследованиям, TaihuLight используется для моделирования Вселенной с 10 триллионами цифровых частиц. Однако Китай пытается достичь гораздо большего: страна уже заявила о своей цели стать лидером в области искусственного интеллекта к 2030 году.
2. Суперкомпьютер Sierra
Скорость: 94.6 петафлопс
Ядра: 1.572.480
Поставщик: IBM.
Расположение: Ливерморская национальная лаборатория им. Лоуренса, США.
Sierra предлагает до 6 раз устойчивую производительность и в 7 раз производительность рабочей нагрузки своего предшественника Sequoia. Он сочетает в себе два типа процессорных чипов: процессоры IBM Power 9 и графические процессоры Nvidia Volta.
Sierra специально предназначена для оценки эффективности систем ядерного оружия. Он используется для прогнозных применений в управлении запасами, американской программе испытаний надежности и технического обслуживания ядерного оружия без каких-либо ядерных испытаний.
1. Суперкомпьютер Summit
Скорость: 148,6 петафлопс
Ядра: 2,414,592
Поставщик: IBM.
Расположение: Национальная лаборатория Ок-Риджа, США.
Summit является самым быстрым суперкомпьютером в мире, который может обеспечить 200 петафлопс в пике. Это эквивалентно 200 квадриллионам операций с плавающей запятой в секунду.
Это также третий по величине энергосберегающий суперкомпьютер в мире с зарегистрированной эффективностью энергопотребления 14,66 гигафлопс на ватт.
На 4600+ серверах Summit, занимающих два баскетбольных поля, размещено более 9 200 процессоров IBM Power9 и более 27 600 графических процессоров NVIDIA Tesla V100. Система соединена волоконно-оптическим кабелем длиной 298 км и потребляет достаточно энергии для работы 8 100 домов.
В 2018 году Summit стал первым суперкомпьютером, преодолевшим эксафлопный барьер. Анализируя геномные данные, он достиг пиковой пропускной способности в 1,88 эксафлопс, что составляет почти 2 миллиарда миллиардов вычислений в секунду.
Лучшие игровые сборки ПК в 2021 году
Ищете мощный компьютер для игр, но боитесь, что не хватит денег на достойный вариант? Не страшно, мы подобрали для вас несколько конфигураций стоимостью от 43 000 рублей, которые потянут большинство современных тайтлов с настройками выше среднего. Не обошлось и без сборки за 130 000 рублей, имеющей достаточно производительности для бескомпромиссного 4K-гейминга.
Недорого, но сердито — 43 000 рублей
- Процессор: AMD Ryzen 3 3300X — 9 620 рублей
- Материнская плата: GIGABYTE B450M DS3H V2 — 5 645 рублей
- Видеокарта: EVGA GeForce GTX 1650 — 12 500 рублей
- Оперативная память: Patriot Signature Premium DDR4 8 ГБ (2×4 ГБ) 2666 МГц — 5 600 рублей
- SSD: PNY CS900 240 ГБ 3D NAND — 2 480 рублей
- Корпус: Cooler Master MasterBox Q300L — 3 500 рублей
- Блок питания: Thermaltake Smart 500 Вт — 4 090 рублей
- Итого: 43 435 рублей
Самый бюджетный вариант в нашей подборке, на котором можно запустить большинство современных игр в разрешении 1080p с оптимальным FPS. Для этого достаточно лишь слегка понизить настройки.
Бюджетный процессор AMD Ryzen 3 3300X, дополненный оперативной памятью Patriot Signature Premium DDR4 объемом 8 ГБ и видеокартой EVGA GeForce GTX 1650, обеспечивает на удивление высокую производительность, а материнская плата GIGABYTE B450M DS3H V2 предоставляет широкие возможности для будущего апгрейда компьютера.
Солидный ПК на зависть консольщикам за 60 000 рублей
- Процессор: AMD Ryzen 5 3600 — 16 990 рублей
- Материнская плата: ASRock B550M-HDV — 6 555 рублей
- Видеокарта: MSI Gaming Radeon RX 5600 XT Boost Clock — 19 000 рублей
- Оперативная память: Patriot Signature Premium DDR4 8 ГБ (2×4 ГБ) 2666 МГц — 5 600 рублей
- SSD: Crucial P1 500 ГБ 3D NAND NVMe PCIe — 5 160 рублей
- Корпус: Cooler Master MasterBox Q300L Micro-ATX — 3 500 рублей
- Блок питания: Thermaltake Smart 500 Вт — 4 090 рублей
- Итого: 60 895 рублей
Ищете компьютер, который будет превосходить по своим возможностям современные консоли, но при этом для его покупки не придется продавать почку? Тогда вас должна заинтересовать эта сборка за 60 с небольшим тысяч рублей.
Предложенная конфигурация является самой сбалансированной в нашем списке. С одной стороны, она требует относительно мало вложений, а с другой — позволяет сразу же погрузиться в игровой процесс, не отвлекаясь на попытки избавиться от раздражающих подвисаний.
«Сердцем» сборки является 6-ядерный процессор Ryzen 5 3600 с тактовой частотой 4,1 ГГц, который имеет максимально высокую производительность в своем ценовом сегменте. В свою очередь, графика MSI Gaming Radeon RX 5600 XT Boost Clock обеспечивает «выхлоп» в 60 FPS при разрешении 1080p в любых играх. Правда, из-за перебоев с поставками найти эту видеокарту в магазинах может оказаться не так уж просто.
Мощный компьютер для тех, кому позволяет бюджет — 90 000 рублей
- Процессор: AMD Ryzen 5 3600 — 16 990 рублей
- Материнская плата: ASRock B550 PRO4 — 8 630 рублей
- Видеокарта: MSI Gaming GeForce RTX 3060 Ti 8 ГБ GDRR6 — 39 990 рублей
- Оперативная память: Corsair Vengeance LPX 16 ГБ (2×8 ГБ) DDR4 3600 — 9 390 рублей
- SSD: Crucial P1 500 ГБ 3D NAND NVMe PCIe — 5160 рублей
- Корпус: NZXT H510 — 6 260 рублей
- Блок питания: Corsair CV Series CV650 — 4 460 рублей
- Итого: 90 880 рублей
Если вам позволяет бюджет, то лучше не скупиться и поставить в свою машину видеокарту GeForce RTX 3060 Ti. Такое решение потянет все современные игры в разрешении не ниже 2560×1440 и будет оставаться актуальным ещё достаточно долгое время.
В данной сборке установлено сразу 16 ГБ оперативной памяти, но используется все тот же процессор AMD Ryzen 5 3600. Не стоит из-за этого переживать — указанное решение прекрасно справляется со своими задачами, хотя в будущем, подкопив немного денег, можно будет поставить более производительный чип.
Элитный 4K-гейминг за 130 000 рублей
- Процессор: AMD Ryzen 5 5600X или AMD Ryzen 7 3700X — 30 000 рублей
- Материнская плата: Asus AM4 TUF Gaming X570-Plus (Wi-Fi) — 18 970 рублей
- Видеокарта: ZOTAC Gaming GeForce RTX 3070 Twin Edge — 45 490 рублей
- Оперативная память: Corsair Vengeance LPX 16GB (2×8 ГБ) DDR4 3600 — 9 390 рублей
- SSD: Crucial P1 1 ТБ 3D NAND NVMe PCIe — 10 290 рублей
- Корпус: NZXT H510i — 7 940 рублей
- Блок питания: EVGA SuperNOVA 750 G2 — 8 400 рублей
- Итого: 130 480 рублей
Совершенно бескомпромиссное решение для тех, чьи кошельки трещат от лишней наличности, а запросы устремлены в сторону 4K-гейминга. В этой машине установлено все самое лучшее, что можно позволить себе за такой бюджет: производительный процессор AMD Ryzen 5 5600X, новейшая видеокарта GeForce RTX 3070 и SSD-накопитель на 1 Тбайт.
Впрочем, совершенству нет предела, а потому даже в представленной конфигурации остается пространство для дальнейших улучшений. К примеру, можно заменить видеокарту на топовую GeForce RTX 3090 за 136 990 рублей, установить больше оперативной памяти и воткнуть более емкий накопитель.
Однако если вы не собираетесь превращать свой компьютер в рабочую станцию голливудского уровня, лучше сэкономить деньги — предложенных характеристик вполне хватит для беззаботного 4K-гейминга на долгие годы вперед.