Světu superpočítačů nyní vládnou dva čínské stroje

Vítězný stroj z červnového žebříčku 2016 se jmenuje Sunway TaihuLight System, pracuje v národním centru pro superpočítače v čínském městě Wu-si a dosahuje ve standardním testu LINPACK výkonu 93 petaFLOPS, při špičkovém výkonu dokonce přes 125 petaFLOPS (Jeden petaFLOPS je roven zhruba jedné biliardě výpočetních úkonů s desetinnými čísly za sekundu).

Jeho specifikem je zejména fakt, že tentokrát se jeho konstruktéři obešli bez americké technologie a využívá jen komponenty navržené a vyrobené v Číně, mj. 10 milionů a skoro 650 tisíc procesorových jader typu Sunway (ShenWei), vyvinutých firmou Jiāngnán Computing Lab.

Jak měříme výpočetní výkon počítačů? Výkon počítačů, přesněji jejich procesorů, které operují s desetinnými čísly, se často měří v násobcích jednotky zvané FLOPS (elementární operace s pohyblivou desetinnou řádkou za sekundu - FLoating point Operation(s) Per Second) při řešení jistých standardních úloh. V praxi se setkáme nejčastěji s výkony v řádech gigaFLOPS (10^9), teraFLOPS (10^12), petaFLOPS (10^15) či exaFLOPS (10^18).

Současný rekordní systém obsahuje 40 960 čipů ShenWei SW26010 s 256+4 jádry na každém z nich a má k dispozici 1.3 petabytu operační paměti staršího typu DDR3. Na stroji běží speciální vlastní operační systém Raise OS, založený na Linuxu.

Druhé místo obsadil minulý vítěz, rovněž čínský stroj Tianhe-2 (Mléčná dráha 2), který má výkon skoro třikrát menší - zhruba 34 petaFLOPS. Tianhe-2 je však ještě založen na 3 milionech a 120 tisících amerických procesorů Intel Xeon. Nový stroj Sunway TaihuLight System je také mnohem energeticky úspornější - jeho příkon činí 15.4 megawattu, zatímco téměř 3x výpočetně pomalejší Tianhe potřebuje příkon 17.8 megawattů.

Čínský superpočítač Tianhe-2 |foto: Jack Dongarra

V žebříčku Top500 se mezi 500 nejvýkonnějšími superpočítači nyní ocitlo 167 čínských strojů a 165 strojů amerických.

Teprve na třetím místě žebříčku se umístil dnes nejvýkonnější americký stroj vyrobený firmou Cray - superpočítač Titan amerického ministerstva energetiky s výkonem 17,6 petaFLOPS, instalovaný v Oak Ridge National Laboratory.

Čína teď disponuje sumárním výpočetním výkonem 211 petaFLOPS u všech svých strojů uvedených v Top500, zatímco u USA činí analogický součet jen 173 petaFLOPS (žebříček Top500 však neuvádí superpočítače, pracující v rámci tajných služeb USA).

Světová média u nového rekordního čínského superstroje asi nejvíce zdůrazňují fakt, že schopnost Číny vyrábět superpočítače nebyla negativně postižena americkým embargem na vývoz vyspělé počítačové technologie do Číny a že Čína byla schopna vyvinout vlastní náhrady za vyspělé americké komponenty, což odborníci před časem předpovídali.

Čínské dodavatelské firmy také dnes ovládají 34% světového trhu superpočítačů. Stavba superpočítače TaihuLight stála Čínu asi 270 milionů dolarů. Podle některých zpráv čínští odborníci připravují již tento rok výrazný upgrade superpočítače Tianhe-2 nebo zcela nový superpočítač s výpočetním výkonem kolem 100 petaFLOPS (nejsou však vyloučeny ani další resp. pozdější upgrady obou strojů k hranici 200-300 petaFLOPS).

Náskok Číny oproti USA v oblasti superpočítačů by se tím ještě zvýšil, pokud by mezitím USA nepřišly s podobně silným nebo ještě silnějším strojem. Čína však chce mít kolem roku 2020 navíc k dispozici superpočítač s výkonem 1000 petaFLOPS = 1 exaFLOPS. Podle současných zpráv bude v USA dokončen stroj s podobným výkonem až v roce 2023. “ExaFLOPSové” stroje už ovšem budou vyžadovat zcela novou sadu technologií.

Zdroje: Phys.Org, ScienceAlert, Next Big Future, Top 500 1, Top 500 2, PC World, ComputerWorld, Ars Technica, Telegraph, Science Magazine, Youtube