Экономия должна быть экономной

Одна из основных проблем существующих суперкомпью­теров — гигантское энергопотребление,

ну не очень хорошо когда маленькая ГРЭС трудиться только на тебя. Занимающий вто­рое место по производительности в мире суперкомпьютер Тяньхэ Tianhe-1A - самый быстрый компьютер в мире, на период  2010г, естественно  Китай.

supercomputer-center

chinas supercomputer Tianhe-1A

tianhe 1a

В нем установлены 14336 процессоров Xeon X5670 и 7168 GPU Nvidia Tesla M2050. Кроме того, в системе установлены 2048 неоднородных процессоров NUDT FT1000. Самый быстрый компьютер в мире  Tianhe-1A требует 4.04 МВт энергии. При этом его быстро­действие составляет 2.57 петафлопс (2.57 квадриллиона операций с плавающей запятой в секунду). Потребляемого Tianhe-1A количества энергии хватит, чтобы питать при­мерно 5000 домов. Например, рекорд энергопотребления столицы России составляет 17251 МВт в день. Суперы сле­дующего поколения с экзафлопной производительностью будут требовать электроэнергии, которой хватило бы уже на небольшой город.

При стоимости электроэнергии 10 центов за один киловатт/час. суперкомпьютер обходится в 400 долларов в час или же 3.5 млн долларов в год. В Америке решать эту проблему будут сразу не­сколько групп ученых под крылом Министерства Обороны США. Задача у них сразу глобальная, не снизить потребление на 5-10%. а разработать систему с петафлопсовой производительностью и потреблением 57 кВт энергии. Это 40% от мощности Tianhe-1A и всего 1% от его энергопотребления.

В качестве возможных решений проблемы рассматривается сразу несколько вариантов. Это и интеграция процессоров и чипов па­мяти, и средства оптимизации -на лету-, и выборочное управление питанием. В NVIDIA разрабатывают новый микрочип Echelon для суперкомпьютеров, ядра которого будут потреблять по 10 пи-коджоулей (пикоджоуль — 10 Дж в минус двенадцатой степени) энергии на одну операцию с плавающей запятой. Существующая сейчас архитектура Fermi «кушает- по 200 пикоджоулей.

architecture fermi

В сравне­нии с ними, например, мобильные процессоры Intel Core Duo года эдак от 2006 —

architecture Intel Core Duo

настоящие проглоты, они употребляли по 10000 пикоджоулей на одну операцию. Сроки на разработку отводятся тоже немалые: создание первого суперэкономичного суперком­пьютера запланировано на 2018 год. •