Las mejores supercomputadoras chinas apuntan a una estrategia agresiva de HPC

Hola, un placer verte por aquí. Te escribe Simón Sánchez y en esta ocasión te voy a hablar sobre Las mejores supercomputadoras chinas apuntan a una estrategia agresiva de HPC

El meteórico ascenso de China a la cima de la supercomputación ha generado mucha angustia en Occidente. En un momento en que los presupuestos gubernamentales en los Estados Unidos, Europa y Japón se están reduciendo, China está invirtiendo fuertemente en su capacidad informática de alto rendimiento. En el Foro de usuarios de IDC HPC más reciente, una presentación sobre las 100 mejores supercomputadoras de China indica qué tan lejos y qué tan rápido ha llegado la nación en solo unos pocos años.

cuando HPC TOP100 de China fue lanzado por primera vez en 2002, el país tenía un total de 5 máquinas en la lista internacional TOP500. Desde entonces, la cantidad de sistemas chinos ha crecido de manera constante, con su aumento más rápido: de 24 a 42 sistemas el año pasado. Las últimas clasificaciones de noviembre de 2010 tienen a China con las máquinas número uno y número tres, los sistemas Tianhe-1A de 2.5 petaflop y Nebulae de 1.3 petaflop, respectivamente, junto con otras tres supercomputadoras entre las 100 principales.

En el Foro de usuarios de IDC HPC, Liang Yuan, del Laboratorio de Software Paralelo y Ciencias Computacionales de China, parte del Instituto de Software de la Academia de Ciencias de China (ISCAS), habló sobre algunas tendencias interesantes en los mejores supermercados del país. Quizás lo más notable es la adopción agresiva de la tecnología GPU por parte de China, que llevó al petaflop múltiple Tianhe-1A al primer lugar en 2010. De hecho, los tres principales sistemas del país son todos máquinas CPU-GPU heterogéneas. , basado en procesadores Intel Xeon y NVIDIA Tesla.

Algunos otros datos interesantes de Liang Yuan presentación (PPT):

  • El rendimiento general de Linpack del TOP100 chino está por encima de 9,6 petaflops.
  • El 59% de los sistemas utilizan GigE como interconexión; El 37% usa InfiniBand.
  • Los procesadores Intel están en el 80% de los sistemas; Procesadores AMD en un 19 por ciento.
  • Las CPU de cuatro núcleos dominan la lista con una participación del 81%.
  • Los primeros siete sistemas fueron diseñados y construidos por fabricantes u organizaciones chinos.

El conjunto de aplicaciones para estos sistemas está prácticamente a la par con otras supercomputadoras de gama alta de todo el mundo. Los códigos de energía, industriales y de investigación son las tres aplicaciones principales, que se ejecutan en el 17%, 15% y 12% de estos sistemas TOP100, respectivamente. Las aplicaciones de juegos, sorprendentemente, están alojadas en el 9% de las máquinas, lo que representa la misma proporción que las aplicaciones gubernamentales. Otras aplicaciones de HPC, incluidas las telecomunicaciones, el clima, la biotecnología, las finanzas y algunas otras, están presentes en cantidades más pequeñas. No está claro qué tan preciso es este desglose de aplicaciones, ya que no parece tener en cuenta varios tipos de aplicaciones que se ejecutan en el mismo sistema.

Donde las máquinas TOP100 de China divergen más notablemente de otros países (además de los Estados Unidos, es decir) es el porcentaje de sistemas construidos en el país. En general, aproximadamente la mitad de los sistemas, el 51% para ser exactos, provienen de proveedores con sede en EE. UU., Mientras que el 49% restante está construido por fabricantes chinos. IBM y HP dominan a los OEM extranjeros, con una participación del 28% y el 19% respectivamente. Dell con un 3 por ciento y Sun Microsystems (Oracle) con un 1 por ciento son los únicos otros dos que aparecen en la lista.

En cuanto a los fabricantes nacionales, Dawning posee la mayor parte del mercado TOP100, con el 34% de todos los sistemas. Los fabricantes de servidores menos conocidos Inspur (5%), Lenovo (3%), Sunway (3%) y PowerLeader (2%) contribuyen mucho menos a este nivel de élite.

Dos de las máquinas más grandes de China fueron construidas por organizaciones gubernamentales, en este caso, la Universidad Nacional de Tecnología de Defensa (NUDT), que diseñó y construyó la supercomputadora Tianhe-1A 2.5 petaflop (que cuenta con un sistema de interconexión desarrollado internamente). ) y el Instituto de Ingeniería de Procesos de la Academia de Ciencias de China, que desarrolló el clúster de 207 teraflop Mole 8.5. Queda por ver si esto se convierte en un modelo de desarrollo de sistemas para futuras máquinas o si sigue el camino más tradicional de colaborar con los proveedores. Pero en este momento, el gobierno chino es solo un OEM de HPC.

Vale la pena señalar que estas dos máquinas del gobierno representan una gran parte de los FLOPS en el TOP100 del país, mayor que la capacidad agregada proporcionada por Dawning y otros fabricantes chinos, y más del doble de la capacidad de las máquinas fabricadas en EE. UU. En general, las mejores superpersonas construidas en el país proporcionan 5.052 petaflops, y las importaciones aportan 1,18 petaflops relativamente modestos.

Esta distribución sesgada ilustra la estrategia más amplia de China para desarrollar su infraestructura de supercomputación, que consiste en desarrollar habilidades y capacidades de sistemas locales y disminuir su dependencia de las importaciones. Este enfoque eventualmente funcionará hasta el nivel de la CPU. Hasta la fecha, la supercomputación china se ha basado casi exclusivamente en chips de Intel, AMD y NVIDIA.

El gran impulso en este momento es implementar la tecnología de CPU Godson diseñada a nivel nacional en supercomputadoras. Godson (también conocido como Loongson) es una familia de procesadores basados ​​en MIPS desarrollada por el Instituto de Tecnología Informática (ICT) de la Academia de Ciencias de China, respaldado por el gobierno. A partir de 2002, los proyectos de Godson ascendieron lentamente en la escala de rendimiento, agregando capacidad de 64 bits en 2006. En 2007, se construyó una supercomputadora llamada KD-50-I, usando 336 procesadores Godson-2F para proporcionar un teraflops de rendimiento.

En una presentación en la Conferencia Internacional de Circuitos de Estado Sólido (ISSCC) en febrero, el ingeniero jefe de Godson, Weiwu Hu, reveló que el Godson-3B será la CPU de la próxima máquina Dawning de 300 teraflop programada para su instalación este verano. Estos son chips de 8 núcleos, diseñados para entregar 128 gigaflops sin procesar a solo 40 vatios, y se dice que compiten con los mejores procesadores fabricados en EE. UU. En términos de eficiencia energética y rendimiento.

Si bien pueden pasar algunas generaciones de chips para que los procesadores Godson se conviertan en una fuerza en la HPC china, la dirección del país se ha vuelto clara: convertirse en un jugador importante en la supercomputación de arriba hacia abajo y hacerlo con capacidades nativas. La presentación de IDC de Liang Yuan terminó con un par de predicciones, a saber, que China tiene la intención de implementar un sistema Linpack de 10 petaflop en el período de 2012 a 2103 y una máquina de 100 petaflop dos años después.

Es casi seguro que se mantendrá al día con los mejores sistemas de los EE. UU. Y superará a las máquinas de Europa en al menos uno o dos años. Más importante aún, China parece estar decidida a tener una presencia similar a la de EE. UU. En supercomputación, construyendo no solo una infraestructura de alta gama, sino también una industria de HPC. Esto ha generado mucho nerviosismo en la comunidad de HPC de EE. UU., Que ve amenazada su liderazgo. Un reciente dirección de Dona Crawford, director asociado de Computación en LLNL, resume bastante bien la sensación:

Así que no es como si quisiera vencer a China per se; es que quiero que tengamos igualdad con ellos. No quiero depender de ellos para la tecnología de chips incorporada en las supercomputadoras que usamos para la seguridad nacional. No quiero depender de ellos para el software de bajo nivel que ejecuta mi supercomputadora porque entendieron el paralelismo antes que nosotros. No quiero depender de ellos, ni de nadie más, para mi nivel de vida, para mi seguridad y protección, para los inventos que nos impulsan hacia adelante, para el diálogo abierto y las comunicaciones, todo lo cual se basa en la supercomputación. . Quiero que Estados Unidos sea autosuficiente, capaz y responsable de nuestra prosperidad.

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