43
СуперЭВМ. ЭВМ класса «супер» - одно из высших достижений прогресса; основная
характеристика здесь была и есть производительность, которая всегда неограниченно требуется в
особо мощных и ответственных приложениях. Между собой эти комплексы «соперничают» по
производительности; итоги «соперничества» регулярно подводятся в виде рейтинг-листа Top-500,
включающего 500 самых производительных комплексов со всего мира.
Для исследований в сфере суперЭВМ необходимы значительные средства. Производство же
таких машин массовым не бывает, поскольку круг заказчиков весьма узок. Поэтому в сфере су
перЭВМ высок уровень риска. В качестве страховки все фирмы этого сектора создают комплексы с
несколько более низкой производительностью, но значительно более дешевые и удобные в
эксплуатации, которые широко используются прежде всего в качестве суперсерверов мощных сетей.
В секторе суперЭВМ раньше были заняты только немногие компании, имеющие серьезные
достижения в области сверхмощных архитектур ЭВМ. Это прежде всего International Business
Machines (IBM), Burroughs (впоследствии - Unisys), Control Data Corporation (CDC) и Cray Research
(все США), Siemens (ФРГ), японские фирмы. В числе самых производительных машин в конце 60-х
гг. была и отечественная ЭВМ БЭСМ-6.
Признанным лидером в течение многих лет была Cray Research. Однако дела у нее в середине
90-х гг. пошли плохо, и ее приобрела американская компания Silicon Graphics, Incorporated (SGI),
ставшая благодаря этому лидером в области высокопроизводительных систем, предназначенных для
научных исследований. Именно эта компания имела наибольшее число своих комплексов в Top-500,
лишь в 1999 г. уступив лидерство по этому показателю «Голубому гиганту» (Big Blue) - IBM.
Борьба идет и за первую позицию в рейтинге, т.е. за абсолютный рекорд производительности.
Достигнутая производительность уже давно перешагнула за миллиард операций в секунду -
гигафлопные компьютеры. Разрабатываются и создаются компьютеры, выполняющие уже триллионы
(!) операций в секунду -терафлопные компьютеры.
Эти результаты основаны прежде всего на значительных достижениях в области архитектур
вычислительных машин. Специальные многокристальные процессоры для суперЭВМ постепенно
уступили лидерство мультипроцессорным параллельным архитектурам на основе множества
стандартных микропроцессоров, объединяемых в параллельное решающее поле, производительность
которого может наращиваться за счет расширения состава. Министерство энергетики США
финансирует в этом направлении работы по программе ASCI (Accelerated Strategic Computing
Initiative - инициатива ускоренных стратегических вычислений).
В создание суперЭВМ на такой основе включились компании, ранее этим классом не
занимавшиеся, - Intel, Hewlett-Packard (HP), SUN (все США). Так, по программе ASCI компания Intel
и Sandia National Laboratories (ядерный центр в г. Альбукерке, штат Нью-Мексико, США) объявили в
сентябре 1995 г. о создании суперкомпьютера ASCI Red (красный) с производительностью 1,8 трлн
оп/с; в его основе 9 тыс. микропроцессоров Intel Pentium Pro. В ноябре 1996 г. компания SGI
представила суперкомпьютер Cray TZI-900 производительностью 1 трлн оп/с, в его основе - тысячи
стандартных микропроцессоров. Затем в рамках программы ASCI компания установила машину Blue
Mountain (голубая гора) в Национальной лаборатории в Лос-Аламосе.
Следом SUN Microsystems объявила о выпуске сверхмощных информационных серверов, в
том числе суперсервера Ultra Enterprise 10 000 - на то время самого мощного информационного
сервера в мире. SGI в середине 1998 г. сообщила о выпуске суперкомпьютера, который может
содержать 2048 процессоров; среди первых покупателей - Университет города Болонья (Италия) и
U.K. Research Council (Великобритания), которая намерена установить машину в Университете г.
Манчесте-,ра (Англия) для исследования влияния аэродинамических потоков на экономичность
автомобильных двигателей и роли океанов и атмосферных потоков в формировании погодных
явлений типа Эль-Ниньо. Японская корпорация NEC в конце 1998 г. начала выпуск нового семейства
суперЭВМ SX-5, которые могут поддерживать скорость до 4 трлн операций с плавающей точкой в
секунду.
В ноябре 1998 г. IBM сообщила о выпуске суперЭВМ Blue Pacific в национальной
лаборатории Лоуренса в Ливерморе. Она имеет быстродействие порядка 3,9 трлн оп/с и
многопроцессорную конфигурацию RS/6000 SP на базе процессора Power3, работающую под
управлением операционной системы IBM А1Х -одной из самых мощных разновидностей ОС UNIX.
Blue Pacific позволяет решать труднейшие задачи за счет высокой процессорной мощности,
изощренных алгоритмов и программного обеспечения. Разработка компьютера продолжалась шесть
лет. В 2000 г. IBM представила для установки в Ливерморе компьютер ASCI White (белый)
производительностью 12,3 трлн оп/с.