W oczekiwaniu na superkomputery klasy "exascale"

Trwa wyścig zmierzający do opracowania superkomputerów, które będą w stanie przetwarzać dane z szybkością wielu setek petaflopsów. Specjaliści sądzą, że pierwszy komputer mający wydajności jednego eksaflopsa (milion teraflopsów) powstanie około 2018 roku.

O superkomputerach takich (określanych jako systemy obliczeniowe typu "exascale") dyskutowało 11 tys. uczestników konferencji SC09, która odbyła się na początku listopada br. w Portland (USA; Oregon). Wszyscy podkreślali, że aby zbudować taki superkomputer trzeba jeszcze rozwiązać wiele problemów, z którymi przy użyciu dostępnych obecnie technologii nie można sobie za bardzo poradzić.

Warto przypomnieć, że najszybszy obecnie na świecie superkomputer Cray XT5 (pracujący w Oak Ridge National Laboratory, znany pod roboczą nazwą Jaguar; zdjęcie obok) ma wydajność 2,3 petaflopsów. Jeśli zsumujemy wydajność wszystkich komputerów znajdujących się na najnowszej liście Top500, to otrzymamy wielkość 27,6 petaflopsów. W przypadku poprzedniej listy Top500 (opublikowanej w połowie tego roku; czytaj tutaj) wielkość ta wynosiła 22,6 petaflopsów.

Do pokonania jest jeszcze długa droga biorąc pod uwagę fakt, że jeden eksaflops to 1000 petaflopsów. Oznacza to, że komputer typu "exascale" powinien zawierać co najmniej 100 mln produkowanych obecnie rdzeni obliczeniowych.

Pierwszy komputer, który przetwarzał dane z szybkością większą niż jeden petaflops, powstał w połowie 2008 r. (hybrydowy system Roadrunner firmy IBM, zawierający procesory Opteron i Cell). U.S. Department of Energy przymierza się obecnie do zbudowania superkomputera pracującego 1000 razy szybciej niż wspomniany wcześniej system Jaguar.

Naukowcy podkreślają, że w systemach zawierających wiele dziesiątków milionów rdzeni obliczeniowych trzeba będzie opracować mechanizm eliminujący rdzenie, które uległy uszkodzeniu. To jedno z poważniejszych wyzwań (nie wspominając już o innych, takich jak sposoby komunikowania się z pamięcią systemową), przed którym stoją projektanci takich systemów.