Американские планы предполагают 50X усиление в решении научных проблем

20-петафлопный суперкомпьютер Titan в Oak Ridge National Laboratory
20-петафлопный суперкомпьютер Titan в Oak Ridge National Laboratory

В течение многих десятилетий США считали как нечто само собой разумеющееся, удвоение мощности суперкомпьютеров каждые 10 лет, примерно в соответствии с законом Гордона Мура. Но как только петафлопсная система была достигнута в 2008, постепенно становилось ясно, что следующий прыжок — к в 1000 раз более мощной системе — будет трудным.

Первоначально, некоторые считали такую систему — экзафлопный компьютер — возможен через 10 лет, или к 2018. Но возникли проблемы. Потребовалось слишком много энергии, и это потребовало, чтобы новые подходы к приложениям использовали почти невообразимый уровень параллелизма, включающего сотни миллионов ядер. Другой проблемой была необходимость в устойчивости или способность продолжать работу несмотря на множество продолжающихся аппаратных сбоев, ожидаемых в системе такого размера.

Новый крайний срок — 2023 год, или спустя 15 лет после достижения петафлопсных вычислений. Экзафлоп составляет миллион триллионов вычислений в секунду (один квинтильон). Это в 1000 раз быстрее, чем петафлоп.

Другими словами, правительство стремится к системе, которая сможет решать проблемы в 50 раз быстрее, чем системы с 20 петафлопами, доступные сейчас.

«США сталкиваются с серьезными и неотложными экономическими, экологическими трудностями, и проблемами в национальной безопасности, основанными на энергии, климате, и растущими внешними угрозами безопасности», пишет Министерство энергетики США, в брифинг-отчете, который был подготовлен для поставщиков систем. Они встретились в начале месяца с должностными лицами США для информационной сессии о системах.

Читайте также:  Обновленные камеры Google Street View помогут ИИ отображать реальный мир

«Высокоэффективные вычисления (HPC) являются необходимым условием для решения таких проблем, и потребность в разработке экзафлопных компьютеров стала критически важной для решения этих проблем», сказало правительство.

Эта система, как предполагается, будет использовать от 20 мВт до 30 мВт электроэнергии, или примерно энергию небольшой электростанции.

Расходы США отражают это. Правительство потратит почти $300 миллионов в этом году на разработку экзафлопной системы и предложило потратить немного больше в следующем году. Общая стоимость экзафлопной системы оценена на уровне приблизительно $3 миллиарда, согласно выпущенным документам планирования DOE.

США находятся также в гонке с Китаем, Европой и Японией по созданию экзафлопной системы.

Джек Донгарра, программист в университете Теннесси и один из людей, стоящих за рейтингом Топ 500 самых мощных суперкомпьютеров в мире, сказал, что Китай имеет два проекта, стремящихся к 100 петафлопам, и вероятно скоро сделает анонс.

Стив Конвей, аналитик IDC, сказал, что гонка по созданию экзафлопной системы «действительно доступна для всех на данном этапе». Трудно сказать, кто станет первым и действительно пересечёт финишную черту и «насколько полезно это будет».