Lektsii_1_Sovremennye_superkompyutery

Рейтинг самых мощных компьютеров в мире – список TOP500 и в СНГ – список TOP50
(информация на август 2022 г.)
Продолжение лекции 1

В связи с тем, что общемировой рейтинг Top500 недостаточно точно отражал состояние отрасли высокопроизводительных вычислений в России и действительное положение вещей на российском рынке, в декабре 2004 года совместными усилиями российской компании «Т-Платформы», МСЦ Российской Академии наук и Научно-исследовательского вычислительного центра (НИВЦ) МГУ им. М. В. Ломоносова был создан рейтинг Топ-50 самых мощных суперкомпьютеров России и СНГ. Так же, как и в случае с TOP500, в основу рейтинга Топ-50 лёг тест Linpack, отражающий скорость решения системы линейных уравнений.
Поскольку непременным условием участия в рейтинге является наличие открытой информации о системе, некоторые российские суперкомпьютеры в него попадали. Так, в 2011 году первую позицию в Топ-50 занял суперкомпьютер «Ломоносов», созданный компанией «Т-Платформы» в 2009 году, пиковая производительность которого после модернизации достигла 510 Тфлопс, в то время как в рейтинг не был включён суперкомпьютер, установленный в Саровском ядерном центре (РФЯЦ ВНИИЭФ), производительность которого, по сообщению представителя госкорпорации «Росатом», составила 780 Тфлопс. При этом в «Росатоме» заявили, что не планируют подавать свою систему ни в Топ-50, ни в Топ-500.

http://top50.supercomputers.ru/list
Текущий рейтинг
36-я редакция от 29.03.2022 г.
НИВЦ МГУ имени М.В.Ломоносова и МСЦ РАН объявили о выпуске 36-ой редакции списка Тор50 самых мощных компьютеров СНГ
Как и предполагалось программой международной научной конференции "Параллельные вычислительные технологии (ПаВТ) 2022", новая редакция списка опубликована 29 марта.
36 редакция списка Тор50 продемонстрировала существенный рост производительности суперкомпьютеров России. Суммарная производительность систем на тесте Linpack за полгода увеличилась с 22.9 квадриллионов (x1015) операций с плавающей точкой в секунду (PFlop/s) до 85.1 PFlop/s.
Суммарная пиковая производительность систем списка составила 120.2 PFlop/s (35.2 PFlop/s в предыдущей редакции списка).
Всего за полгода в списке появилось семь новых суперкомпьютеров (в том числе занявшие первые четыре места) и произошло обновление ещё одной системы.

Лидером списка стал новый суперкомпьютер "Червоненкис" производства компаний Яндекс и NVIDIA, установленный в Яндексе, производительность которого на тесте Linpack составляет 21.5 PFlop/s, а пиковая производительность - 29.4 PFlop/s. 22 место в списке TOP500
На втором месте списка новый суперкомпьютер "Галушкин" производства компаний Яндекс и NVIDIA, установленный в Яндексе, производительность которого на тесте Linpack составляет 16 PFlop/s, а пиковая производительность - 20.6 PFlop/s.
На третьем месте списка новый суперкомпьютер "Ляпунов" производства компаний NVIDIA и Inspur, установленный в Яндексе, производительность которого на тесте Linpack составляет 12.8 PFlop/s, а пиковая производительность - 20 PFlop/s.
На четвёртом месте списка новый суперкомпьютер "Кристофари Нео" производства компаний NVIDIA и Sbercloud, установленный в СберБанке, производительность которого на тесте Linpack составляет 12 PFlop/s, а пиковая производительность - 14.9 PFlop/s.
На пятое место списка опустился суперкомпьютер "Кристофари" производства компаний SberCloud (ООО «Облачные технологии») и NVIDIA, установленный в СберБанке, производительность которого на тесте Linpack составляет 6.7 PFlop/s, а пиковая производительность - 8.8 PFlop/s.
На шестое место списка опустился суперкомпьютер "Ломоносов-2" производства компании "Т-Платформы", установленный в Московском государственном университете имени М.В.Ломоносова, производительность которого на тесте Linpack составляет 2.5 PFlop/s, а пиковая производительность - 4.9 PFlop/s.

Суперкомпьютеры России представленные в Top500 от июня 2022 года
Место Rmax / Rpeak (PFLOPS) Принадлежность Название Год создания
22 21.530 / 29.415 Яндекс Червоненкис * 2021
40 16.020 / 20.636 Яндекс Галушкин * 2021
43 12.810 / 20.029 Яндекс Ляпунов * 2020
46 11.950 / 14.909 Сбербанк Кристофари Нео 2021
80 6.669 / 8.790 Сбербанк Кристофари ** 2019
262 2.478 / 4.947 МГУ Ломоносов-2 2018
318 2.258 / 3.012 МТС МТС GROM 2021
* Червоненкис, Галушкин, Ляпунов - фамилии выдающихся советских и российских ученых.
** Кристофари - владелец первой Сберегательной книжки в истории России.

Итоги:
Для попадания в текущую редакцию списка Top50 потребовалась производительность на тесте Linpack 77.5 TFlop/s (70.1 TFlop/s в предыдущей редакции).
42 из 50 систем данной редакции в качестве основных процессоров имеют процессоры Intel. Число гибридных суперкомпьютеров, использующих для вычислений ускорители, выросло за полгода с 27 до 32.
Число суперкомпьютеров, использующих коммуникационную сеть InfiniBand, увеличилось с 33 до 34, а число суперкомпьютеров, использующих для взаимодействия узлов лишь коммуникационную сеть Gigabit Ethernet, осталось равным 7. Количество систем в списке на основе технологии Intel Omni-Path осталось равным 5.
Количество систем, используемых в науке и образовании, уменьшилось с 27 до 26; количество систем, ориентированных на конкретные прикладные исследования, осталось равным 7.
По количеству систем, входящих в список, лидирует компания Hewlett-Packard Enterprise - 12 систем (13 в прошлой редакции), далее группа компаний РСК - 11 (12), далее компания "Т-Платформы" - 8 (10).
Следующая, 37-ая редакция списка Top50 самых мощных компьютеров Росиии будет объявлена 26 сентября 2022 года на международном конгрессе "Суперкомпьютерные дни в России".

Суперкомпьютер Национального центра управления обороной России, имеющий производительность на уровне 16 петафлопс и по утверждению компетентных лиц являющийся самым мощным военным суперкомпьютером в мире, не участвует в рейтинге Top500.
Тем не менее по факту на ноябрь 2021 года является третьим по производительности суперкомпьютером в России.

Top500
Список 500 самых мощных компьютеров мира. 59-я редакция
июнь 2022 года
https://top500.org/

Проект TOP500 был начат в 1993 году, чтобы обеспечить надежную основу для отслеживания и обнаружения тенденций в высокопроизводительных вычислениях. Два раза в год собирается и выпускается список площадок, на которых работают 500 самых мощных компьютерных систем.
Наилучшая производительность в тесте Linpack используется в качестве показателя производительности для ранжирования компьютерных систем.
Список содержит различную информацию, включая спецификации системы и ее основные области применения.
Каждый год первый список TOP500 публикуется во время конференции ISC High Performance.
В 2022 году конференция прошла лично и виртуально (29 мая – 2 июня 2022 года), а конференция ISC в США пройдет в этом году в Далласе, штат Техас (13 -18 ноября 2022 года).

10 самых мощных компьютеров:
США – 5 (4)
Китай – 2 (2)
Швейцария -1
Япония – 1 (1)
Италия – 1 (2)
Россия – 22, 40, 43, 46, 80, 262 и 318 позиции:

Continents Count System Share (%) Rmax (GFlops) Rpeak (GFlops) Cores
Asia 245/272 49/54,4 704,084,236 1,398,851,520 36,306,992
Americas 133/126 26.6/25,2 632,500,077 901,123,552 17,839,200
Europe 113/96 22.6/19,2 302,570,000 430,707,601 8,790,394
Safrica 6/4 0,8 1.2 10,991,000 19,270,566 214,040
Oceania 2/2 0,4 0.4 10,913,420 17,261,875 261,632

Top50 and Top500 (июнь 2022)
Сравним достижения России и СНГ с мировыми тенденциями, которые отражаются в списке ТОР500:
На июнь 2010 г. Россия имела 11 суперкомпьютеров в списке ТОР500 и занимала 7 место по числу установленных систем суперкомпьютерного класса, то
на июнь 2018 г. всего только 4 системы вошли в список, а в июне 2021 г. – увы всего 3 системы!
На июнь 2022 г. – 7 суперкомпьютеров в списке, 8 место среди стран
Первые 10 позиций занимают Китай (2 установки), США (5 установок), Япония (1 установки) и Финляндия – (1 установка), Франция - 1.

Россия улучшила позицию в Top500.
Россия поднялась с десятой на восьмую строчку в топ-500 мощнейших суперкомпьютеров мира.
В рейтинг, как и в 2021 г., попали семь российских суперкомпьютеров «Яндекса», Сбербанка, МТС и МГУ.
Продвинуться вперед удалось за счет ослабления позиций Южной Кореи и Голландии.
В новый рейтинг, опубликованный 30 мая 2022 г., вошли семь отечественных машин.
С ноября 2021 г. Россия не заявляла о запуске новых суперкомпьютеров.

https://top500.org/resources/top-systems/
здесь приведены фото всех суперкомпьютеров, занимавших 1-ое место в списке TOP 500 за последние 20 лет

Проект TOP500 был начат в 1993 году, чтобы обеспечить надежную основу для отслеживания и обнаружения тенденций в высокопроизводительных вычислениях. Два раза в год собирается и выпускается список площадок, на которых работают 500 самых мощных компьютерных систем.
Наилучшая производительность в тесте Linpack используется в качестве показателя производительности для ранжирования компьютерных систем.
Список содержит различную информацию, включая спецификации системы и ее основные области применения.
Каждый год первый список TOP500 публикуется во время конференции ISC High Performance.
В 2022 году конференция прошла лично и виртуально (29 мая – 2 июня 2022 года), а конференция ISC в США пройдет в этом году в Далласе, штат Техас (13 -18 ноября 2022 года).

С момента рассвета эпохи суперкомпьютеров, прогресс измеряется в условиях постоянно возрастающих темпов скорости и чистой вычислительной мощности. Со временем этот прогресс привёл и к увеличению стоимости. Как правило, чем больше вычислительная мощность, тем больше нужно энергии, которая в свою очередь тратится на поддержание работы самих вычислительных систем и дорогостоящих систем охлаждения.
В последние годы, растет внимание к вопросу воздействия на окружающую среду “тяжелых потребителей энергии”, таких как Центры Обработки Данных и суперкомпьютеры. Это привело к появлению нового метода оценки производительности суперкомпьютеров — это время, с точки зрения эффективности вычислительной машины, выраженное в терминах количества операций, осуществляемых за 1 ватт электроэнергии.
Официальное признание за достижения в данной области было учреждено в 2007 году, с публикацией первого рейтинга «Green 500«. (Проект TOP500 был начат в 1993 году) Рейтинг был составлен группой специалистов в отрасли суперкомпьютеров и в него были включены 500 самых энергоэффективных суперкомпьютеров мира. Рейтинг присуждается с помощью определенной методологии измерений, записей и отчетности по мощности, используемой HPC.

Список TOP GREEN500: Список самых энергоэффективных систем по показателю гигафлопс / ватт (19-ый список от 1 июня 2022)
Самая энергоэффективная система на Green500 - Frontier Test & Development System (TDS) (США). Имея 120 832 ядра и производительность 19,2 ПФлопс/с, обладает энергоэффективностью 62,8 гигафлопс/Вт
На втором месте - Frontier (США). Эта машина на 1-ом месте в списке TOP500 и смогла занять место No 2 на GREEN500. Эта система способна производить колоссальные 1,102 экзафлопс , сохраняя при этом свою энергоэффективность на уровне 55,23 гигафлопс / Вт. Учитывая, что эта машина смогла оставаться конкурентоспособной на GREEN500, став первой экзафлопсной системой, показывает, как энергоэффективность становится главным приоритетом для высокопроизводительных вычислений.
На третьем месте находится система LUMI (Финляндия), что является большим достижением для новичка. Несмотря на то, что LUMI является самой большой системой в Европе, она имеет производительность 151,90 ПФлопс/с, впечатляющий рейтинг энергоэффективности 51,63 гигафлопс / Вт.

HPC cтратегии развития в США:
Национальная стратегическая компьютерная инициатива (NSCI) в США предусматривает пять стратегических целей в государственном сотрудничестве с промышленностью и научными кругами:
1. Ускорение поставок мощных ВС класса exascale;
2. Повышение когерентности между технологической базой, используемой для моделирования и используемой для анализа данных;
3. Установление в течение следующих 15 лет жизнеспособного пути для будущих систем HPC;
4. Расширение возможностей устойчивой национальной экосистемы HPC путем использования целостного подхода, учитывающего такие важные факторы, как сетевые технологии, рабочий процесс, основополагающие алгоритмы и программное обеспечение, доступность и развитие рабочей силы;
5. Развитие долговременного сотрудничества между государственным и частным секторами