Niels Bohr Institut-professor: Kinas førerposition inden for supercomputere får stor industriel betydning

Kineserne har nu fleste supercomputere i verden og har også udviklet en monstercomputere på rekordtid. Det giver landet en lang række fordele, vurderer professor på Niels Bohr Institutet.

Det får stor betydning for Kinas teknologiske og industrielle position i verden, at landet ifølge den nye Top500 opgørelse over supercomputere nu - som omtalt på Version2 tidligere i dag - overgår USA med i alt 167 maskiner, eller nu det største antal i verden.

Indtagelse af topplaceringen skyldes en imponerende udvikling det sidste halve år af 109 supercomputere, og det vil for alvor placere kineserne centralt inden for en række teknologiske udviklinger.

Det mener professor Brian Vinter, Niels Bohr Institutet.

Læs også: Kina sprænger benchmark: nu hjemsted for flest supercomputere i verden

Professor i Grid computing, supercomputere og multikerne arkitekturer, Brian Vinter, Niels Bohr Institutet Illustration: Københavns Universitet

»Betydningen af, at kineserne på den måde dominerer supercomputing feltet er vanskelig at underdrive,« siger Brian Vinter og nævner eksempler på den stadigt stigende anvendelse af supercomputere til bl.a. CFD simuleringer i udviklingen af vindmøller, fly og skibe, til seismiske analyser i olie industrien samt til medicinaldesign og materiale-forskning.

»Det er felter, der allerede er modne til at udnytte sådan regnekraft og en række andre felter arbejder på at kunne anvende HPC i den størrelse. Så det kinesiske program vil gøre det muligt for en række industrier at udvikle sig meget hurtigt,« fastslår han.

»Men kineserne kommer også til at indtage flere nøgleposter inden for anvendelse og udvikling af supercomputing. Det skyldes, at der er mangel på udviklere og programmører af supercomputere - en af de største flaskehalse i verden. Men det kinesiske uddannelsesprogram tillader dem at uddanne ganske mange,« lyder det fra Brian Vinter.

Tre års topplacering af slået af banen

Kineserne har ikke alene de største antal supercomputere i verden, men besidder stadig verdens kraftigste. I tre år har supercomputeren, Tianhe-2, som er placeret på National Supercomputer Center i Guangzhou provinsen, indtaget førerpositionen.

Men i dag er den slået af pinden af Sunway TaihuLight, som nu Kinas kraftigste supercomputer.

TaihuLight er bygget til National Supercomputing Center i Wuxi (en by cirka 150 km vest for Shanghai) af National Research center of Parallel Computer Engineering and Technolog (NRCPCET), som ligger i Beijings bydel for high and new tech development.

Sunway TaihuLight har en maksimal teoretisk ydeevne 125,4 petaflops og har leveret 93 vedvarende petaflops i Linpack testen.

Supercomputeren har ifølge Brian Vinter mange spændende pointer.

Det indebærer en effektivitet på 6 GigaFlops per watt (GF/W), hvilket betyder, at de kan levere high-performance embedded systems.

»Med andre ord kan biler, droner og robotter have meget stor glæde af teknologien,« siger Brian Vinter.

Processoren deler mange træk med CELL-BE processoren, som Sony, Toshiba og IBM, kendt som STI, for nogle år siden opgav af fortsætte udviklingen af, fordi den var for vanskelig at programmere.

»Men kineserne har udviklet værktøjer, der gør, at de ikke begrænser sig til it-kompetencer hos få specialister men har gjort det muligt at bruge den mere bredt,« siger Brian Vinter.

Sunway TaihuLight leverer 74 procent af teoretisk max i vedvarende ydelse.

»Det er i selv imponerende for en maskine af den størrelse – nummer to og nummer tre ligger på hhv. 62 og 65 procent.«

Rent kinesisk maskine

Den runder som den første maskine 10 millioner processorkerner, hvor den amerikanske IBM supercomputer, Sequoia, engang verdens hurtigste, har 1,5 millioner men ellers er der ingen, der er skaleret til millioner af kerner.

Den bruger så også ’kun’ 15MW strøm – mindre end nummer to, der kun yder ca. en tredjedel af den samme regnekraft.

»Maskinen er ren kinesisk, og det er også ret imponerende. Det at bygge en maskine som TaihuLight er ikke kun et spørgsmål om hardware men også om operativ-system og compilere, MPI biblioteker etc. Det er en kæmpe udfordring. I den sammenhæng er de måske meget interessant at kineserne egentligt ønskede at udvide Tiahne-2, men ramte ind i det forhold, at Intel fik eksportforbud,« siger Brian Vinter.

Eksportforbuddet fra Intel blev kendt i April 2015.

»Det betyder reelt, at man på lige over et år har formået at sadle om og bygge en monster-maskine på 10 millioner kerner. Vi var sat i vente, at denne maskine skulle komme sidst på året – personligt forventede jeg, at den nok ville blive forsinket og komme om et år. Så at den er her og nu er virkeligt imponerende«, siger han.

Det næste store runde hjørne er ifølge Brian Vinter én Exaflop (eller 1000 petaflops)

»Reelt har forventningen været, at det skulle vente til 2021 på grund af strømforbruget. Men med de tal kineserne viser her, vil de kunne ramme 1 exa med 120MW - det betyder, at de rimeligt hurtigt vil kunne komme ned på 80MW, og så er det ikke helt urealistisk at bygge maskinen længere.«

Der havde indsneget sig en fejl i angivelsen af Sequoias strømforbrug. Det er rettet, red.

Tips og korrekturforslag til denne historie sendes til tip@version2.dk
Følg forløbet
Kommentarer (6)
sortSortér kommentarer
  • Ældste først
  • Nyeste først
  • Bedste først
#1 Henrik Hansen

Kineserne har ikke alene de største antal supercomputere i verden, men besidder stadig verdens kraftigste

...supercomputer til civile formål som offentligheden kender til.

Desværre anvendes verdens kraftigste supercomputer nok til simulering af våbensystemer eller datamining af verdensbefolkningens kommunikationsmønstre. Det samme gælder nok nummer 2 til 10 på listen.

  • 1
  • 0
#2 Brian Vinter

Det er næppe sandt:)

De fleste maskiner i top-10 vil også blive brugt til militære formål - men simulering af våben er ikke længere en stor udfordring - det var det i 90'erne.

Datamining foregår ikke på supercomputere - når Google, Facebook,... ikke er dominerende skyldes det at de maskiner de bruger er designet til IO og ikke til computing - dermed bliver de ikke supercomputere - hvis man kørte Linpack på sådanne maskiner ville man få ganske moderate resultater.

  • 4
  • 0
#5 Troels Henriksen

Ifølge denne Wikipedia-side (og en håndfuld andre artikler) har SW26010-chippen ingen cache til sine 64 beregningskerner (omend der er en smule traditionel cache til 4 kontrolkerner). I stedet er der lidt scratchpad-hukommelse, lidt som på en GPU.

Hvad er det for nogle værktøjer de har udviklet, som skulle gøre sådan et uhyre nem at programmere?

  • 0
  • 0
#6 Brian Vinter

De bruger annoteringer - a la OpenMP - og naturligvis en række håndkodede biblioteker. En stor del af successen er naturligvis at der oftest er tale om meget regulære datastrukturer som rimeligt let lader sig prefetche - samme trick som vi bruger i vores egen Bohrium JIT.

Et ældre summary paper er: Chen, Li, et al. "A compiler-assisted runtime-prefetching scheme for heterogeneous platforms." International Workshop on OpenMP. Springer Berlin Heidelberg, 2012.

  • 1
  • 0
Log ind eller Opret konto for at kommentere