Обчислювальна потужність комп'ютера

Обчислювальна потужність комп'ютера (продуктивність комп'ютера) — це кількісна характеристика швидкості виконання певних операцій комп'ютером (обчислювальним пристроєм). Найчастіше обчислювальна потужність вимірюється в Флопс (кількості операцій з числа з рухомою комою в секунду), а також похідними від цієї величини. На даний момент прийнято зараховувати до суперкомп'ютерів системи з обчислювальною потужністю більше 10 терафлопс (10 12 або десять трильйонів флопс; для порівняння середньостатистичний сучасний персональний комп'ютер має продуктивність порядку 0.1 терафлопс). Найпотужніша з існуючих комп'ютерних систем — японський K computer — має швидкодію, що перевищує 10,5 петафлопс[1].

Неоднозначність визначення

Існує кілька складнощів при визначенні обчислювальної потужності суперкомп'ютера. По-перше, слід мати на увазі, що продуктивність системи може сильно залежати від типу виконуваного завдання. Зокрема, негативно позначається на обчислювальній потужності необхідність частого обміну даними між складовими комп'ютерної системи, а також часте звернення до пам'яті. У зв'язку з цим виділяють пікову обчислювальну потужність — гіпотетично максимально можливу кількість операцій над числами з рухомою комою в секунду, що здатний зробити даний суперкомп'ютер.[2]

Важливу роль грає також розрядність значень, що обробляються програмою (зазвичай мається на увазі формат чисел з рухомою комою). Так, наприклад, у графічних процесорів NVIDIA Tesla перших двох поколінь максимальна продуктивність в режимі одинарної точності (32 біт) становить близько 1 терафлопс, однак при проведенні обчислень з подвійною точністю (64 біт) вона в 10 разів нижче.

Вимірювання продуктивності

Оцінка реальної обчислювальної потужності проводиться шляхом проходження спеціальних тестів (бенчмарків) — набору програм спеціально призначених для проведення обчислень і вимірювання часу їх виконання. Зазвичай оцінюється швидкість вирішення обчислювальною машиною великої системи лінійних алгебраїчних рівнянь, що обумовлюється, в першу чергу, хорошою масштабованістю цього завдання.[3]

Найпопулярнішим тестом продуктивності є LINPACK benchmarks. Зокрема, HPL (альтернативна реалізація Linpack)[4] використовується при складанні Список Топ 500 суперкомп'ютерів у світі[5].

Іншими популярними програмами для проведення тестування є NAMD[6] (розв'язання задач молекулярної динаміки), HPCC (HPC Challenge benchmark), NAS Parallel Benchmarks[4].

Найпотужніші суперкомп'ютери

Станом на червень 2011 року найпотужнішими суперкомп'ютерами є[1]:

  • JUGENE — розташовується в Німеччини в Дослідницькому центрі Юліх. Розроблений в рамках проекту Blue Gene компанією IBM.
  • Kraken XT5 — розташовується в США в Університет Теннессі. Створено Cray Inc.
  • Roadrunner — розташовується в США в Лос-Аламоській національный лабораторії. Перший суперкомп'ютер, пікова продуктивність якого перевищила рівень 1 петафлопс[7]. Створений компанією IBM. Особливістю є використання гібридної архітектури, в якій основна обчислювальна потужність забезпечується процесорами Cell.
  • Jaguar — розташовується в США в національній лабораторії Ок-Ридж, заснований на серверних процесорах AMD Opteron. Створений компанією Cray Inc.
  • Тяньхе-1А — перший китайський суперкомп'ютер петафлопсного класу[8] . Створено Національним університетом оборонних технологією Китаю. Особливістю архітектури є наявність графічних карт ATI Radeon HD 4870, порівняно недавно запропонованих для використання в надпродуктивних рішеннях.
  • K computer — розташовується в Японії в Інституті фізико-хімічних досліджень RIKEN. Розроблено компанією Fujitsu.

Найвище місце, зайняте Росією — 12-е в листопаді 2009 року, з суперкомп'ютером Ломоносов. На листопад 2011 року після поновлення суперкомп'ютер Ломоносов займає 18-е місце[1].

Див. також

Примітки
  1. 11 Топ 500 лист суперкомп'ютерів Архівовано 13 січня 2012 у Wayback Machine. (англ.)
  2. Introduction to computer performance analysis with Mathematica. Choice Reviews Online 31 (09). 1 травня 1994. с. 31–4958–31–4958. ISSN 0009-4978. doi:10.5860/choice.31-4958. Процитовано 28 січня 2022.
  3. Phansalkar, A.; Joshi, A.; Eeckhout, L.; John, L.K. (2005). Measuring Program Similarity: Experiments with SPEC CPU Benchmark Suites. IEEE International Symposium on Performance Analysis of Systems and Software, 2005. ISPASS 2005. (IEEE). doi:10.1109/ispass.2005.1430555. Процитовано 28 січня 2022.
  4. Огляд деяких пакетів вимірювання продуктивності кластерних систем
  5. TOP500. The Linpack Benchmark (англ.)
  6. NAMD Performance (англ.)
  7. Прийшла пора замахнутися на екзафлоп?
  8. Архівована копія. Архів оригіналу за 4 грудня 2010. Процитовано 22 травня 2012.
This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.