Hvorfor Kinas nye supercomputer kun teknisk set er verdens hurtigste

Hvad er der i et nummer? Hvis du er ingeniørerne bag Kinas Tianhe 1A, nummer 4,7 betyder meget – det er antallet af petaflops (som i flydende kommaoperationer per sekund), som verdens hurtigste supercomputeren kan tygge igennem med sin højeste ydeevne.

En NVIDIA Tesla-klynge af den slags, der bruges i den nye kinesiske supercomputer
DC ChrisDag

Nøgleordet her er topydelse: mens Linpack benchmark, der bruges til officielt at bestemme hastigheden af ​​verdens hurtigste supercomputere, måler deres evne til at udføre beregninger i korte serier, i den virkelige verden af ​​videnskabelig databehandling, er det, der ofte betyder mest, en maskines evne til at fastholde den præstation.

Med andre ord kommer Tianhe 1A stærkt, men amerikanske supercomputere kan holde hele natten - eller nogle gange mange dage, afhængigt af omfanget af det problem, de tackler.

Det er meget svært at opnå i nærheden af ​​topydelse på GPU'er, siger Thom Dunning, direktør for National Center for Supercomputing Applications. GPU'er er de NVIDIA-byggede grafikbehandlingsenheder, der udgør hovedparten af ​​computerkraften i Tianhe 1A supercomputeren, som også inkluderer traditionelle CPU'er i sit hybriddesign.

Systemet bruger 7.168 NVIDIA Tesla M2050 GPU'er og 14.336 CPU'er; det ville kræve mere end 50.000 CPU'er og dobbelt så meget gulvplads at levere den samme ydeevne alene med CPU'er, siger pressemeddelelse sammenfaldende med udmeldingen.

Problemet med GPU'er, siger Dunning, er, at de er så computersultne, at de har en tendens til at sidde inaktive i en stor procentdel af tiden. Flaskehalsen er hukommelsen ombord på GPU-processorer: den er hurtig, men ikke hurtig nok.

Der er et betydeligt misforhold mellem hukommelseshastighed og GPU-hastighed, tilføjer han.

Selvom Kinas supercomputing software ingeniører er i stand til at skabe nyttig videnskabelig software, der kommer tæt på maskinens højeste ydeevne ved sjældent at få adgang til hukommelse, er det ikke klart, at Linpack benchmark, som fastlægger maskinen som verdens hurtigste, er en nyttig indikator for dens ydeevne i virkeligheden. -verdensapplikationer.

Linpack benchmark er et af de interessante fænomener - næsten alle, der kender til det, vil håne dets anvendelighed, siger Dunning. De forstår dets begrænsninger, men det har mindshare, fordi det er det ene nummer, vi alle har købt ind i gennem årene.

Systemets afhængighed af GPU'er betyder også, at det overvældende flertal af eksisterende supercomputing-software skal omskrives fuldstændigt for at køre på det. Det er en programmeringsudfordring, der hidtil har undgået ingeniører i vesten - det er mere kunst end videnskab på dette tidspunkt, siger Dunning. Det betyder ikke, at det er umuligt, eller at kineserne ikke snart vil have en flåde af supercomputere på top 500 verdensranglisten. Deres reelle ydeevne og nytte er dog endnu ikke fastlagt.

Dette er del 1 i en serie i tre dele. Del 2: Og verdens hurtigste supercomputer i 2012 er...

Følg Mims på Twitter eller kontakte ham via e-mail .

skjule