logo
3_Тексты лекций ПВС 2011

Программа darpa uhpc

Программа DARPA UHPC («вездесущие» супервычисления UHPC (Ubiquitous High Performance Computing) предусматривает создание принципиально новых высокопроизводительных компьютеров экзафлопсного уровня и определяет направления работ в области суперкомпьютеров до 2020 года.

В этой программе ставится задача разработки новых комплексных технологий, позволяющих создать единую линейку унифицированных систем c удельной эффективностью реальной производительности около 50 GFLOPS/Вт при автономном охлаждении и общем энергопотреблении не более 57 кВт, начиная от одноплатных модулей бортовых комплексов до крупномасштабной стойки (1 PFLOPS на стойку). Такой показатель на два-три порядка превышает параметры всех ныне существующих компьютерных систем; например, лучшие суперкомпьютеры списка TOP500 с июня 2008 по ноябрь 2010 года были в диапазоне от 0,25 до 0,62 GFLOPS/Вт.

Для рекордных образцов суперкомпьютеров предыдущее увеличение этого показателя в 100 раз было достигнуто за 20 лет, когда закон Мура еще непосредственно влиял на повышение производительности.

В соответствии с программой UHPC, следующий рывок по стократному увеличению производительности предстоит выполнить немногим более чем за пять лет, причем когда закон Mура будет действовать лишь благодаря росту количества ядер.

Приведенные данные по удельной эффективности относились к тесту Linpack, выполнявшемуся на суперкомпьютерах с большим количеством процессоров, и, хотя реальная производительность на этом тесте обычно близка к пиковой, на деле она меньше из-за накладных расходов на организацию параллельного счета. Если эти потери не учитывать и даже рассмотреть считающиеся лучшими по удельной эффективности процессоры, то оценки удельного энергопотребления современных систем весьма низки. Например, для графического процессора Fermi это около 2 GFLOPS/Вт, а для процессоров встроенных систем — около 1 GFLOPS/Вт.