סיקור מקיף

יבמ מתחרה בעצמה

תבנה מחשב על חדש בסדרת בלו ג'ין שיהיה חזק פי 3 מהמחשב BlueGene/L  שבסוף השבוע פורסם כי הוא שומר שנתיים ברציפות על תוארו כמחשב העל החזק בעולם 

בקרוב יקום יורש למחשב העל BlueGene/L העומד בראש רשימת מחשבי העל במשך שנתיים ברציפות (ראו בהמשך). יבמ בונה בימים אלה את מחשב העל Blue Gene/P. BlueGene/P הוא בעל יכולות חזקות פי 3 לעומת BlueGene/L. הוא בעל יכולת עיבוד של פטהפלופ אחד, או במספרים אלף טריליון חישובים לשניה, עוצמה של פי מאה אלף לעומת מחשב אישי ממוצע של היום.
המחשב נרכש על ידי ממשלת ארה”ב וישמש את המעבדה הלאומית ארגון של משרד האנרגיה באילינוי בהמשך השנה. שתי מכונות נוספות מתוכננות להירכש עבור מעבדות אמריקניות אחרות והרביעי כבר נרכש בידי מועצת המתקנים המדעיים של בריטניה עבור מעבדה של המועצה בדרסברי, צ'שייר. המחשבים החזקים יוכלו לשמש לסימולציות מורכבות כדי לחקור כל דבר, מפיסיקת חלקיקים ועד ננוטכנולוגיה.
המחשב החזק ביותר כיום, BlueGene/L מוצב במעבדות הלאומיות לורנס ליברמור בקליפורניה. עוצמתו 280 טרהפלופס (280 טריליון חישובים לשניה). במחשב זה 131,072 מעבדים והוא בעל יכולת תיאוריטית של 367 טרהפלופס. לשם השוואה, במחשב החדש BlueGene/P שעוצמתו כאמור פטהפלופ אחד יותקנו 294,912 מעבדים המחוברים ברשת אופטית מהירה מאוד. המחשב יכול לגדול עד ל 884,736 מעבדים, קופניגורציה שתאפשר לו להגיע לשלושה טרהפלופט.
” Blue Gene/P מסמל את ההתפתחות של מרבית פלטפורמות מיחשוב העל שהעולם הכיר” אומר דייב טורק, סגן נשיא למיחשוב עמוק ביבמ לאתר האינטרנט של הבי.בי.סי. יבמ מאכלסת קרוב למחצית מרשימת 500 מחשבי העל המהירים ביותר. היא גם מקימה כעת מחשב לפי הזמנה עבור מעבדות לוס אלמוס של משרד האנרגיה בניו מקסיקו. המחשב שכינויו Roadrunner יוכל לבצע 1,600 טריליון חישובים לשניה (1.6 פטהפלופ). המחשב יכיל 16 אלף מעבדים סטנדרטיים שיעבדו במקביל למספר זהה של מעבדי “Cell” שתוכננו עבור קונסולת המשחקים פליי סטיישן 3. כל שבב Cell יכיל 8 מעבדים המבוקרים בידי יחידת אב המאפשרת לחלק משימות לכל אחד מהמעבדים. כל Cell יהיה בעל יכולת של 256 מיליארד חישובים לשניה. כוחו של שבב ה-Cell משמעו כי Roadrunner יידרש להרבה פחות מעבדים מקודמיו.
מתחרה נוסף לראשות רשימת מחשבי העל נחשף לאחרונה בידי סאן מיקרוסיסטמס. המכונה, שתקרא קונסטליישן תוכל להגיע למהירות של 1.7 פטהפלופ. מכונת הקונסטליישן הראשונה, המכונה ריינג'ר מורכבת בימים אלה בשיתוף אוניברסיטת טקסס והיא תוכל להגיע לעוצמה של 500 טרהפלופ (חצי פטהפלופ).

 התפרסמה הרשימה החצי שנתית, בלו ג'ין L ראשון

מחשב Blue Gene/L של יבמ שמר על מעמדו כמחשב העל המהיר בעולם, זו הפעם הרביעית ברציפות – ברשימה החצי שנתית של 500 מחשבי העל המהירים בעולם, שפורסמה ביום ד' האחרון, בוועידה הבינלאומית למחשבי על שנערכת בימים אלה בדרזדן, גרמניה. סף הכניסה לרשימה זו עלה בלמעלה מ-46% והוא הגיע ל-4.005 טרה פלופ לשניה (טרה-פלופ משמעותו טריליון חישובים).

מחשב Blue Gene/L שבמקום הראשון שייך למשרד האנרגיה האמריקני ופועל במעבדות הגרעין של ארה”ב בליברמור, קליפורניה. קצב הפעולה הרגיל שלו הוא 280.6 טרה-פלופ לשנייה (טרה-פלופ = טריליון חישובים). המחשבים הנוספים היחידים שקצב הפעולה שלהם עולה על 100 טרה-פלופ הם מתוצרת Cray ומותקנים במעבדות אחרות של משרד האנרגיה האמריקני, בטנסי ובניו מכסיקו.

בעקבות העלייה בביצועי הסף שנדרשים כדי להשתלב ברשימה של 500 מחשבי העל המהירים בעולם חל מהפך בהרכב הרשימה, לראשונה מאז הוחל בפרסומה – לפני 15 שנים. רק 216 מבין המחשבים שנכללו ברשימה שפורסמה בחודש נובמבר האחרון עדיין מופיעים ברשימה החדשה (הרשימה מתפרסמת בחודשים נובמבר ויוני).

HP מובילה עם נתח של 40.6% מכלל המחשבים ברשימה החדשה, בהשוואה ל-31.6% ברשימה שפורסמה בחודש נובמבר האחרון. הנתח של יבמ ירד ל-38.4%, בהשוואה ל-47.2% בחודש נובמבר. לאף יצרנית אחרת אין נתח של יותר מ-5%.

מחשבי Blue Gene/L של יבמ מופיעים גם במקומות 5 ו-7 ברשימה, והם מחשבי העל המהירים ביותר בעולם האקדמי. יבמ היא המובילה הברורה ב-50 המקומות הראשונים, עם 46% מההתקנות ו-49% מהביצועים. HP בולטת בהיעדרה מצמרת הרשימה. יבמ מובילה גם ברשימה המלאה מבחינת הביצועים – עם נתח של 41.9%, (בהשוואה ל-49.5% ברשימה הקודמת), בעוד שנתח הביצועים של HP עומד על 24.5% (בהשוואה ל-16.5% ברשימה הקודמת).

כוכבת חדשה ברשימה היא דל – עם מחשב Abe PowerEdge 1955 שמותקן במרכז למחשבי על של אוניברסיטת אילינוי. במקום העשירי מחשב HLRB-II Altrix 4700 שמותקן במרכז המיחשוב לייבניץ במינכן, גרמניה ופועל בקצב של 56.52 טרה-פלופ לשנייה. הביצועים הכוללים של 500 המחשבים ברשימה מסתכמים ב-4.92 פטה-פלופ לשנייה, בהשוואה ל-3.54 פטה-פלופ לשנייה בנובמבר ו-2.79 פטה-פלופ לפני שנה.

במספר המחשבים עם מעבדי אינטל חלה עלייה והוא עומד כיום על 289, בהשוואה ל-261 ברשימה הקודמת. במקום השני נמצאים מעבדי אופטרון של AMD, ובמקום השלישי מעבדי Power של יבמ. הארכיטקטורה הנפוצה ביותר היא אשכולות המיחשוב, אותה ניתן למצוא ב-373 מחשבים – 74.6% מכלל מחשבי העל שברשימה.

281 מבין 500 מחשבי העל המהירים ביותר פועלים בארה”ב. במקום השני אירופה עם 127 מחשבי על – בהשוואה ל-95 בשנה שעברה. אסיה במקום השלישי עם 72 מחשבי על, בהשוואה ל- 79 ברשימה הקודמת. הגיל הממוצע של מחשבי העל ברשימה הוא שנה וחודשיים בלבד.

6 תגובות

  1. לאפרים- חן ,חן על התשובה ולהלן שאלה נוספת.
    נדמה לי (ואני מדגיש נדמה לי) שכל החישובים בכל אלגוריתם בין גרפי לבין אחר ממסתכם בפעולות חיבור ומכפלה.במידה וכך אז המעבדים הגרפיים (בשינוי קל ) יכולים לבצע כל אלגוריתם .

    נדמה לי שקראתי שהמעבד החדש של N-VIDIA מבצע 1000G פעולות חישוב בשניה.

  2. ליאיר ול-ROBERTS :

    1. ישנה מגבלה משמעותית ביותר בחבור מספר רב של מעבדים, כי יש להבטיח תקשורת מהירה ביניהם. צורת תקשורת זו תקבע במידה רבה מאד את המהירות בה בפועל יתבצע החישוב. יותר מזה, לכל בעיה חישובית עדיפה ארכיטקטורת תקשורת שונה להבטחת מהירות חישוב מקסימלית, ומסיבה זו בדרך כלל כל מחשב על כזה בנוי
    לפתרון של בעיה חישובית ספציפית מוגדרת.
    איו שום בעיה לבנות מחשב עם מספר גדול ככל שנרצה של מעבדים, אבל ההבדל בין מהירותו המעשית בפתרון בעיות חישוביות למהירותו התאורטית יהיה גדול מאד.
    עד היום זו בעיה הנדסית קשה מאד לקבוע את ארכיטקטורת חיבור המעבדים, וחלוקת העבודה ביניהם, ודרושים צוותים גדולים מאד של מהנדסי תוכנה וחומרה להתאמה ספציפית של מחשב רב מעבדים לחישוב נתון.
    המהירויות העצומות של מחשבי העל שמתארת הכתבה היא בהנחה שכל המעבדים עובדים בעת ובעונה אחת כל הזמן, דבר שרחוק מאד מהמציאות. באופן מעשי בגלל אבדן זמן תקשורת, והמתנת חלק מהמעבדים לסיום חישובים קודמים ע"י האחרים וקבלת תוצאות החישוב מהם לצורך המשך החישוב מהירות החישוב בפועל נמוכה בהרבה.
    מכאן שבמקרים רבים הגדלת מספר המעבדים אף על פי שטכנית היא אפשרית, לא תגדיל בהכרח את מהירות החישוב בצורה מהותית, ולכן היא איננה כלכלית לבניה.

    באשר למעבדים הגרפיים של כרטיסי המסך, משיגים בהם מהירויות עיבוד גבוהות בהרבה מהמעבדים הרגילים המהווים את ליבו של כל מחשב, ומסיבה זו לכל מחשב כמעט יש כרטיס מסך המבצע את החישובים הגרפיים.
    אבל לכרטיסי מסך אלו עם המעבדים הגרפיים ישנו חיסרון גדול מאד : הם מסוגלים לבצע אך ורק את החישוב הנדרש להצגה על המסך בצורה יעלה מאד ואך ורק חישובים אלו. שום אלגוריתם או תוכנית אחרת
    איננה יכולה לרוץ עליהם.
    בכלל, ישנן משפחות שלמות של מעבדים יעודיים שהחומרה שלהם נבנתה כך שהם יגיעו למהירויות עיבוד גדולות מאד אך ורק עבור אלגוריתמים נתונים שעבורם הם נבנו.כל דבר אחר שנרצה להריץ עליהם יהיה בלתי אפשרי במקרה הרע או מאד איטי ובלתי יעיל במקרה הטוב.

  3. לא הבנתי מה הקטע עם מחשבי העל האלה ושבירת שיאי המהירות של מחשבי-על קודמים….. הרי בסך הם מחברים כמות גדולה יותר של מעבדים זה לזה…. אז עכשיו הם מתכוונים לבנות מחשב בעל 294,912 מעבדים…. מה מונע מהם לבנות כבר עכשיו מחשב בעל 10,000,000 מעבדים וליצור מחשב על עוד יותר חזק? או לבנות מחשב בעל 80,000,000 מעבדים? האם יש הגבלה לכמות המעבדים שניתן לחבר יחד?

  4. שלום לכולם
    עושה רושם שכח החישוב של המעבדים הגרפיים של כרטיסי המסך חזק בהרבה מאלו של המעבדים .

    מדוע לא משתמשים בהם למחשבי על ?-למשהו התשובה?

    תודה מראש

כתיבת תגובה

האימייל לא יוצג באתר. שדות החובה מסומנים *

אתר זה עושה שימוש באקיזמט למניעת הודעות זבל. לחצו כאן כדי ללמוד איך נתוני התגובה שלכם מעובדים.