Суперкомпьютеры

На «Хабрахабре» регулярно появляются статьи о разнообразных летних школах, посвященных вопросам теории и практики информационных технологий. Летние школы организуют и проводят ведущие вузы и IT-компании, — дело, вне всякого сомнения, важное и нужное, — но о Летней суперкомпьютерной академии (далее — ЛСА), которая проводится МГУ имени Ломоносова несколько лет, развернутых отчетов на таком ресурсе как Geektimes я не читал.

Существующие материалы о ЛСА, размещенные в Интернете, большей частью дублируют материал официального сайта Академии и содержат «сухую» информацию. Живых отзывов и анализа образовательных программ, которые так ищут будущие участники, мне встречать не приходилось и данную статью можно рассматривать в качестве попытки восполнить этот пробел.

Квантовые технологии могут применяться в самых разнообразных сферах: компьютеры, датчики, системы криптографического моделирования и обработка изображений. Но камнем преткновения является необходимость достижения должной надежности в плане контроля состояний на уровне атомов и фотонов, сообщает Phys.org. Для подготовки квантовой системы к работе часто используется адиабатический процесс, но из-за его длительности и шума окружающей среды часто происходит потеря «квантового состояния» системы.

Для того чтобы ускорить подготовку и минимизировать декогерентность, физики разработали так называемое «адиабатическое сокращение» (STA), которое применимо к любому процессу перехода к квантовому состоянию. Сам переход осуществляется намного быстрее, чем при применении классического адиабатического процесса без потери его качеств и свойств. Этот подход первоначально был разработан для простых систем, состоящих из одной единственной частицы, однако недавно был расширен для систем из множества тел, которые имеют прикладное применение. Тем не менее, применение STA в крупных системах все еще проблематично из-за сложности структуры последних.

Работая с местным госпиталем, специалисты Массачусетского технологического института создали вычислительную модель, направленную на автоматическое определение онкологического заболевания путем изучения тысяч данных из предыдущих отчетов о патологии.

Процессоры и технологии Intel давно и прочно поселились внутри самых производительных вычислительных устройств мира – не случайно на сегодняшней день из 10 топовых суперкомпьютеров на Intel работают четыре. Следующий шаг еще более упрочит позиции компании в области мега вычислений. Совместно с хорошо известной компанией Cray Intel начала создание двух суперкомпьютеров по заказу Министерства энергетики США; один из них будет в несколько раз превосходить самый мощный из имеющихся сейчас.

Запуск главного суперкомпьютера планируется на 2018 год; его производительность составит 180 Петафлопс (для сравнения, нынешний #1, кстати, тоже работающий на процессорах Intel, имеет 45 Петафлопс). Intel спроектирует начинку устройств «от и до», многие детали пока не разглашаются, однако известно, что для достижения максимального результата будут применяться:

• Новые сопроцессоры Intel Xeon Phi (кодовое имя Knights Hill),
• Технология интерконнекта Intel Omni-Path Fabric второго поколения,
• Хранилище данных на основе энергонезависимой памяти,
• HPC файловая система с использованием ПО Intel® Lustre.

Второй суперкомпьютер с более скромными параметрами будет запущен уже в 2016 г.

На КДПВ: нынешний лидер рейтинга, китайский Tianhe-2.

Новости про суперкомпьютеры периодически всплывают в прессе. То и дело меняется список самых быстрых вычислительных машин. Если вам было интересно, чем же можно загрузить суперкомпьютеры, кроме рендера последнего мультика Pixar и GTA V в разрешении 4K, то вот вам, пожалуйста – список из 13 научных проектов, которые были допущены к работе на последнем цифровом монстре, который будет готов к 2018 году. Это суперкомпьютер Summit мощностью в 300 petaFLOPS. Проект призван обогнать самый мощный из существующих компьютеров, китайский Tianhe-2.

Компьютер будет сконструирован из 3500 узлов, работающих на IBM Power9 и Nvidia Volta GPU, соединённых вместе через NVlink, сверхскоростную шину, передающую данные на скоростях до 200 Гб/с.

Список проектов выглядит так:

Intel подала заявку на экспорт десятков тысяч чипов для обновления Тяньхэ-2, который последние полтора года возглавляет ТОП-500 суперкомпьютеров. Власти США запретили компании помогать обновлять китайский суперкомпьютер из-за страха перед ядерной программной КНР.

Зато в США Intel построит самый мощный суперкомпьютер в мире.

Нужда в производительных и супер производительных компьютерных системах перманентно увеличивается. Военные, метеорологи, экономисты, физики — всем нужны суперкомпьютеры. С каждым годом число суперкомпьютеров увеличивается, растет и производительность систем. В 2018 году в США должен появиться самый мощный суперкомпьютер в мире, производительностью в 180 петафлопс. Это примерно в 3 раза больше, чем текущий результат, показанный китайским суперкомпьютером Tianhe-2, находящимся сейчас на первом месте в списке самых мощных систем мира (33,2 ПФ). Называется проект Aurora.

Заказ на создание подобной системы дан Министерстовм энергетики США. Стоит отметить, что в США сейчас разрабатываются проекты по созданию еще более мощных систем, производительность которых будет равна около 300 ПФ. Но пока что неясно, будут ли такие проекты реализованы. A вот Aurora уже получает финансирование.

Ученым удалось запутать на квантовом уровне около 3 тысяч атомов при помощи одного единственного фотона:

Многие из нас слышали о квантовом компьютер, но что он собой представляет, а главное какие задачи с помощью него можно решать, известно далеко не всем. Квантовый компьютер уже несколько лет активно изучают лучшие умы мира; он даже появлялся на обложке журнала Time, с подписью: «Он обещает решить некоторые самые сложные проблемы человечества, при этом никто не знает, как он в действительности работает».

Долгие годы люди думали, что роботы отнимут их хлеб. Исследователи из Оксфордского университета в 2013 году подсчитали, что к 2033 в США 47% всей работы будут выполнять машины. Другие эксперты уверены, что технологии создают высококвалифицированные рабочие места, а не заменяют рабочих. Но большие данные и развитие машин позволяют им выполнять когнитивные задачи высокого уровня.

Некоторые офисные профессии оказались под угрозой. Более того — даже потребность в живых врачах может уменьшиться. Под катом — пять примеров.

Времена плюшевых медведей с камерой в носу прошло — им на смену пришли более высокотехнологичные игрушки с расширенным функционалом. Барби, которой в этом марте исполнится 56 лет, научили фотографировать, разговаривать с ребенком, записывать диалоги и отправлять темы беседы родителям.

После более чем годовой подготовки начался эпохальный матч, который стал важной вехой в истории шахмат.

Ни до, ни после 1997 года поединки между компьютером и человеком не привлекали к себе такого общественного внимания.

Ошеломительный результат воспринялся широкой общественностью как начало эры новых чемпионов.

Ученые на основе исследований мозга обезьяны создали нейронную сеть, способную распознавать лица, и обнаружили в ней характеристики, свойственные как обезьяне, так и человеку. Например, ей легче распознать лицо, повернутое в три четверти, и сложнее узнать человека по перевернутой фотографии.

Первый серьёзный шахматный матч человека и машины закончился в пользу нашего вида, но, как уже знаем, это была всего лишь прелюдия к более захватывающим событиям.

Прежде чем продолжить увлекательное чтиво о битве шахматных титанов, представляющих разные «формы жизни», спешу сообщить что мой соавтор Роман Жуков, он же Rom77, объявился и жив-здоров. К сожалению, у него нет времени и интереса для участия в создании новых эпизодов, однако он предоставил неоценимую помощь, которая будет оказывать существеннейшее влияние на написание этой (да и следующей) статьи. В своё время Роман много изучал перипетии этого противостояния, используя в том числе один источник, очень малоизвестный в русскоговорящей среде.

После некоторого перерыва, продолжаю серию статей (а также обещаю в ближайшее время её закончить) про многолетнюю шахматную борьбу двух миров – человеческого и компьютерного. Планировалось, что Rom77 напишет статьи про обе битвы Каспарова с Deep Blue, но, к сожалению, мой соавтор, написавший отличное начало, не выходит на связь. Мне иногда приходят письма от благодарных читателей с вопросом почему же до сих пор нет продолжения, поэтому, вновь берусь за перо сажусь за клавиатуру, дабы продолжить прервавшееся повествование про приключения Гарри и его кремниевых друзей. Помимо разрозненных сведений о событиях тех лет, в статье также решил использовать, оказавшиеся в моём распоряжении, черновые наброски Романа про матч 1996 года.

Прошлые 15 лет Google работал над распознаванием паттернов в хаосе информации в сети, а теперь свои умения приложит к поиску генетических причин аутизма. Для этого будут обработаны геномы 10 000 человек с аутизмом и членов их семей.

Суперкомпьютеры нужны не только астрономам, метеорологам, атомщикам. В солидных вычислительных мощностях нуждаются и военные, служащие разведывательных управлений. Одно из подразделений национальной разведки США инициировало разработку суперкомпьютера нового типа.

Разработка будет вестись в рамках проекта «Криогенные вычислительные системы», а заниматься проектом будет агентство IARPA ( Intelligence Advanced Research Projects Activity). По мнению специалистов из этой организации, использование сверхпроводников позволит увеличить общую производительность компьютерных систем.

Когда-то деревья были выше, трава — зеленее, а компьютеры работали на воде. MONIAC, построенный в 1949 году, анализировал экономические данные, используя гидравлику. Вода текла по трубам и резервуарам, позволяя делать прогнозы в экономике. Семифутовая машина Руба Голдберга казалась странным способом делать вычисления в этой сфере, но, как объясняет историк Дорон Свейд, студент Билл Филипп хотел визуализировать рынок, а в те времена мониторов у компьютеров не было.

На снимке — часть Tianhe-2

При этом 3 суперкомпьютера из России вошли в топ-100. Сам рейтинг был представлен на конференции SC’14, проходившей в Новом Орлеане. В принципе, никаких особых сюрпризов новый список не преподнес.

Первое место уже привычно заняла китайская система Tianhe-2 («Млечный путь-2»), с производительностью в 33,86 петафлопс (пиковая производительность 54,9 петафлопса). Конфигурация системы: TH-IVB-FEP Cluster, Intel Xeon E5-2692 12C 2.200GHz, TH Express-2, Intel Xeon Phi 31S1P.

HP Apollo 8000 – первый в мире суперкомпьютер, построенный целиком на безопасном охлаждении теплой водой и предусматривающий «сухое» отключение серверов. Поскольку водяное охлаждение в 1000 раз эффективнее, чем воздушное, вы можете использовать огромную вычислительную мощность в стандартной стойке, не увеличивая площадь под оборудование. В то же время вы имеете возможность отказаться от дорогостоящих и неэффективных охлаждающих установок, а горячую воду, прошедшую через систему, использовать для обогрева помещений.