Němci staví nový superpočítač, který by je mohl dostat opět na evropskou špičku v oboru. Bude sloužit k výzkumu mozku, respektive k pokusům o jeho simulaci.
Bude simulovat lidský mozek
Kde jsou ty doby, kdy se mohli naši západní sousedé chlubit nejrychlejším evropským superpočítačem. Dnes je jejich nejvýkonnější mašina v celosvětovém žebříčku TOP500 až na 19. místě za Švýcarskem, Itálií, Velkou Británií a také Španělskem.
Brzy by se to však mohlo změnit, superpočítačové Forschungszentrum v Jülichu si totiž u francouzského Atosu objednalo nový cluster Bull Sequana X1000 s konstrukční rychlostí až 12 PFLOPS, což by jej mohlo posunout na 9. až 10. místo.
Jen pro srovnání, nejrychlejší český superpočítač Salomon se v aktuálním žebříčku TOP500 nachází na 87. místě.
K čemu potřebují Němci takto výkonný stroj? Aby v něm mohli simulovat lidský mozek. Nový počítač se totiž zapojí do evropského Human Brain Project, který si klade za cíl pochopit procesy v jeho nitru.
Zde stojí za to připomenout, jak výkonný je vlastně lidský mozek. Ačkoliv jej nelze srovnávat s klasickým digitálním počítačem, protože oba fungují úplně jinak a lidský mozek je dokonalý paralelní stroj, přesto vědci jeho sílu odhadují na 1013 až 1025 FLOPS (1 FLOPS = 1 výpočet s reálnými čísly za sekundu).
Mohly by to tedy být desítky TFLOPS (desítky bilionů výpočtů za sekundu), ale také desítky YFLOPS (desítky kvadrilionů výpočtů za sekundu). To je poněkud velký rozptyl v odhadu, který jen dokládá, že o tom, jak mozek počítá, zatím nevíme téměř nic.
Mozek tedy může být rychlý jako vcelku běžný superpočítač, který dnes nikoho neoslní, ale stejně tak může být rychlejší než několik miliard nejvýkonnějších superpočítačových clusterů světa zapojených dohromady. Uf!
Z čeho se skládá superpočítačový cluster
Zpět ale k německé mašině. Jak vlastně takový cluster vypadá? Atos se s ním podrobně chlubí v brožuře (PDF). Cluster se skládá podle objednaného výkonu z určitého počtu buněk – cellů. A každá taková buňka z trojice kabinetů – rackových skříní.
Buňka clusteru Bull Sequana X1000. Skládá se výpočetního, síťového a doplňkového kabinetu – rackové skříně
Prvním kabinetem je Base compute cabinet, který obsahuje samotný výpočetní výkon. Skládá se vedle energetické a chladící jednotky z 48 výpočetních serverů – bladů, z nichž každý obsahuje až šest procesorů Intel Xeon různé architektury, anebo čtyři grafické procesory Nvidia Pascal P100 doplněné dvěma Xeony. Mimochodem, jen tento výpočetní kabinet se vším všudy váží i dvě tuny!
Konfigurace jednotlivých žiletek – bladů. Buď obsahují jen serverové procesory, anebo v kombinaci i grafické procesory od Nvidie a akcelerátory Xeon phi
Druhý kabinet se jmenuje Switch cabinet a už podle svého názvu se stará o konektivitu – propojení všech procesorů a diskových polí do jednoho celku pomocí velmi rychlé optické sítě. Moderní superpočítač clusterové konstrukce je tedy vlastně velmi rychlá síť propojující jednotlivé komponenty.
Switch cabinet se stará o komunikaci mezi jednotlivými součástmi clusteru
No a do třetice tu máme ještě onen doplňkový Extension compute cabinet, který dodá další výpočetní sílu.
Superpočítačový cluster složený z jednotlivých rackových skříní – kabinetů, které jsou propojené velmi rychlou optickou sítí
Velký superpočítačový cluster složený z podobných cellů a kabinetů pak zabere celý sál, a přestože je dneska v kurzu energeticky co nejúspornější konstrukce, superpočítače stále mají spotřebu jako leckterá továrna.
