Waarom de nieuwe supercomputer van China alleen technisch de snelste ter wereld is

Wat staat er in een getal? Als u de ingenieurs achter de Chinese Tianhe 1A bent, is de nummer 4.7 betekent veel – het is het aantal petaflops (zoals in drijvende-kommabewerkingen per seconde) dat de 's werelds snelste supercomputer kan doorbijten op zijn topprestaties.

Een NVIDIA Tesla-cluster van het soort dat wordt gebruikt in de nieuwe Chinese supercomputer
gelijkstroom ChrisDag

Het sleutelwoord hier is topprestaties: terwijl de Linpack-benchmark die wordt gebruikt om officieel de snelheid van 's werelds snelste supercomputers te bepalen, hun vermogen meet om berekeningen in korte bursts uit te voeren, is in de echte wereld van wetenschappelijk computergebruik vaak het belangrijkste het vermogen van een machine om die prestatie volhouden.

Met andere woorden, de Tianhe 1A is krachtig, maar Amerikaanse supercomputers kunnen de hele nacht of soms zelfs dagen meegaan, afhankelijk van de omvang van het probleem dat ze aanpakken.

Het is erg moeilijk om ergens in de buurt van topprestaties op GPU's te komen, zegt Thom Dunning, directeur van het National Center for Supercomputing Applications. GPU's zijn de door NVIDIA gebouwde grafische verwerkingseenheden die het grootste deel van de rekenkracht in de Tianhe 1A-supercomputer uitmaken, die ook traditionele CPU's in zijn hybride ontwerp omvat.

Het systeem gebruikt 7.168 NVIDIA Tesla M2050 GPU's en 14.336 CPU's; het zou meer dan 50.000 CPU's en twee keer zoveel vloeroppervlak vereisen om dezelfde prestaties te leveren met alleen CPU's, zegt de persbericht samenvallen met de aankondiging.

Het probleem met GPU's, zegt Dunning, is dat ze zo'n computerhonger hebben dat ze de neiging hebben om een ​​groot deel van de tijd inactief te blijven. Het knelpunt is het geheugen aan boord van GPU-processors: het is snel, maar niet snel genoeg.

Er is een aanzienlijke discrepantie tussen geheugensnelheid en GPU-snelheid, voegt hij eraan toe.

Zelfs als de Chinese supercomputing-software-ingenieurs nuttige wetenschappelijke software kunnen maken die dicht bij de topprestaties van de machine komt door zelden toegang te krijgen tot geheugen, is het niet duidelijk dat de Linpack-benchmark, die de machine als de snelste ter wereld bestempelt, een bruikbare indicator is van de prestaties in het echt -wereld toepassingen.

De Linpack-benchmark is een van die interessante fenomenen - bijna iedereen die ervan weet, zal het nut ervan bespotten, zegt Dunning. Ze begrijpen de beperkingen, maar het heeft een mindshare omdat het het enige nummer is waar we in de loop der jaren allemaal voor hebben gekocht.

De afhankelijkheid van het systeem van GPU's betekent ook dat de overweldigende meerderheid van de bestaande supercomputersoftware volledig opnieuw zou moeten worden geschreven om erop te kunnen draaien. Dat is een programmeeruitdaging die ingenieurs in het westen tot nu toe is ontgaan - op dit moment is het meer kunst dan wetenschap, zegt Dunning. Dat betekent niet dat het onmogelijk is, of dat de Chinezen niet snel een vloot van supercomputers zullen hebben die in de top 500 van de wereldranglijst staan. Hun echte prestaties en bruikbaarheid moeten echter nog worden bepaald.

Dit is deel 1 van een driedelige serie. Deel 2: En 's werelds snelste supercomputer in 2012 is...

Volg Mims op Twitter of neem contact met hem op via e-mail .

zich verstoppen