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Perché il nuovo supercomputer cinese è solo tecnicamente il più veloce del mondo?
Cosa c'è in un numero? Se siete gli ingegneri dietro la cinese Tianhe 1A, il il numero 4.7 significa molto – è il numero di petaflop (come nelle operazioni in virgola mobile al secondo) che il il più veloce del mondo il supercomputer può masticare al massimo delle sue prestazioni.
Un cluster NVIDIA Tesla del tipo utilizzato nel nuovo supercomputer cinese
DC ChrisDag
La parola chiave qui è prestazioni massime: mentre il benchmark Linpack utilizzato per determinare ufficialmente la velocità dei supercomputer più veloci del mondo misura la loro capacità di eseguire calcoli in brevi raffiche, nel mondo reale dell'informatica scientifica, ciò che spesso conta di più è la capacità di una macchina di sostenere quella prestazione.
In altre parole, il Tianhe 1A è potente, ma i supercomputer americani possono durare tutta la notte, o talvolta molti giorni, a seconda dell'entità del problema che stanno affrontando.
È molto difficile ottenere prestazioni simili alle massime sulle GPU, afferma Thom Dunning, direttore del National Center for Supercomputing Applications. Le GPU sono le unità di elaborazione grafica costruite da NVIDIA che costituiscono la maggior parte della potenza di calcolo del supercomputer Tianhe 1A, che include anche le CPU tradizionali nel suo design ibrido.
Il sistema utilizza 7.168 GPU NVIDIA Tesla M2050 e 14.336 CPU; sarebbero necessarie più di 50.000 CPU e il doppio dello spazio sul pavimento per fornire le stesse prestazioni utilizzando le sole CPU, afferma il comunicato stampa in coincidenza con l'annuncio.
Il problema con le GPU, afferma Dunning, è che sono così affamate di calcolo che tendono a rimanere inattive per una grande percentuale del tempo. Il collo di bottiglia è la memoria a bordo dei processori GPU: è veloce, ma non abbastanza.
C'è una discrepanza significativa tra la velocità della memoria e la velocità della GPU, aggiunge.
Anche se gli ingegneri del software di supercalcolo della Cina sono in grado di creare software scientifico utile che si avvicina alle massime prestazioni della macchina accedendo raramente alla memoria, non è chiaro che il benchmark Linpack che classifica la macchina come la più veloce del mondo sia un utile indicatore delle sue prestazioni in tempo reale -applicazioni mondiali.
Il benchmark Linpack è uno di quei fenomeni interessanti: quasi chiunque lo conosca ne deriderà l'utilità, afferma Dunning. Capiscono i suoi limiti, ma ha una condivisione mentale perché è l'unico numero in cui tutti abbiamo acquistato nel corso degli anni.
La dipendenza del sistema dalle GPU significa anche che la stragrande maggioranza del software di supercalcolo esistente dovrebbe essere completamente riscritto per funzionare su di esso. Questa è una sfida di programmazione che finora è sfuggita agli ingegneri occidentali: a questo punto è più arte che scienza, afferma Dunning. Ciò non significa che sia impossibile, o che i cinesi non avranno presto una flotta di supercomputer nella top 500 della classifica mondiale. Le loro reali prestazioni e utilità, tuttavia, devono ancora essere determinate.
Questa è la prima parte di una serie in tre parti. Parte 2: E il supercomputer più veloce del mondo nel 2012 è...
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