Alig több mint két évtizede most történt először, hogy az Egyesült Államok nagy teljesítményű számítási – HPC – rendszerei, a 2017. júniusi rangsorolás szerint, nem kerültek be a világranglista 500 legerősebb szuperkomputerének első három helyezettje közé. Az USA legutóbb 1996-ban maradt le a versenyben három japán szupermasina mögött.
A listát a kínai Sunway TaihuLight vezeti a tudományos számítógépes kutatásokban használt mérési módszer, a lebegőpontos műveletek számának tekintetében. A komputert a párhuzamos számítástechnikai tervezésre szakosodott kínai nemzeti kutatóközpont (NRCPC) építette, a gép a teljesítményteszteken 93 petaflopos eredményt produkált, azaz másodpercenként 93 ezermilliárd lebegőpontos művelet végzésére volt képes.
Ez a teljesítmény 2016 júniusa, azaz a számítógép rendszerbe állítása óta változatlan, ami annál inkább figyelemre méltó, hogy a processzort is kínaiak tervezték. A második legerősebb szuperkomputer is kínai, a kínai nemzeti védelemtechnológiai egyetem terméke, a 33,9 petaflopos Tianhe–2, más néven Milky Way–2.
A harmadik helyet a svájci nemzeti szuperszámítási központban működő, nemrég frissített Cray XC50-es rendszer érdemelte ki a maga 19,6 petaflopjával. A frissítés jóvoltából a negyedik helyre csúszott vissza az 500-as listán az amerikai energiaügyi minisztérium (DOE) Oak Ridge-i laboratóriumában dolgozó Cray XK7 rendszerű Titan, amelynek „mindössze” 17,6 petaflop a teljesítménye immár 2012, azaz munkába állása óta.
Ha a számítási teljesítményben nem is, a szuperszámítógépek számában azért még az USA vezet a rohamosan felzárkózó Kína előtt. Az 500-as világrangsor első tíz helyezettje közül öt amerikai, s a teljes listát tekintve az Egyesült Államok 169 szupermasinát tolt be az 500 közé, ami mögött Kína csak kissé marad el a maga 160 gépével.
Más szuperszámítógépeket üzemeltető ország közül Japánban 33, Németországban 28, Franciaországban 17, Nagy-Britanniában pedig 17 teljesít szolgálatot. A top 500-as gépek túlnyomó többségében – 464-ben – az Intel Xeon vagy Xeon Phi processzorai zakatolnak, a maradékot az IBM Power vagy az AMD Opteron processzorai hajtják. A Cray rendszerei viszont a teljes lista teljesítményének 21,4 százalékát adják.
Az ötszázas zöldlistát viszont a japánok uralják. Ezek ugyan nem a legerősebb gépek, de energiahatékonyságban utolérhetetlenek. A világ „legzöldebb” szuperszámítógépe a tokiói technológiai intézetben működő Cubame 3.0, amely a globális 500-as lista 61. helyén áll.
A szuperszámítógépek piacán, illetve felhasználásuk terén dúló verseny azonban egyértelműen az Egyesült Államok és Kína között fog eldőlni – de legalábbis ide-oda billegni. A tét, hogy ki uralja majd a legnagyobb teljesítményű szuperszámítógépek következő generációját.
A versenyben alaposan lemaradó Washington belátta, hogy most már lépnie kell, s a DOE nemrégiben bejelentette: a következő három évben 258 millió dollárt fordít fejlesztésre. Az összeg hat számítástechnikai cég (AMD, Cray, Hewlett Packard Enterprise, IBM, Intel, Nvidia) között oszlik meg, s a cél az, hogy a jelenlegi amerikai csúcsgépnél legalább ötvenszer gyorsabb masinát építsenek.
A Cray által épített Titan 17,6 petaflopos teljesítménye körülbelül annak felel meg, mintha 11,6 millió iPad Prót egyszerre futtatnánk, s a felhasznált energia elegendő lenne egy kisváros üzemeltetésére. Amerikai kormánytisztviselők már egy tavaly szeptemberben a Nemzetbiztonsági Ügynökség (NSA) és a DOE által összehívott technológiai megbeszélésen arra figyelmeztettek, hogy az ország veszélybe kerülhet, ha a szuperszámítógépek tekintetében elveszíti a vezetést Kínával szemben.
Az ilyen jellegű gépeket ugyanis a velük rendelkező országok a tudományos és üzleti problémák modellezésén és megoldásán túlmenően kódfeltörésre és nukleáris fegyverek fejlesztésére is használják – emlékeztet a The Wall Street Journal.
Egy tavaly decemberben kiadott jelentés szerint amennyiben nem emelik a kiadásokat, kevesebb mint tíz éven belül még jobban tágul az úgynevezett HPC-szakadék Kínával szemben. Ez a szakadék pedig hátrányosan érinti az Egyesült Államok fegyveriparát és nemzetbiztonsági rendszereit, és csapást mér az olyan HPC-függő iparágakra is, mint az autógyártás, a légiipar és a gyógyszerkutatás.
A jelentés arra is rámutat, hogy Kína stratégiai célnak tekinti HPC-kapacitása növelését, s legújabb szupergépe, a TaihuLight már egyáltalán nem negligálható, különösen hogy az előzőekkel ellentétben az utolsó csavarig és bitig kínai gyártmány.
A DOE pénze
A DOE-tól származó pénzforrást a technológiai vállalatok a szupergépekkel kapcsolatos további kutatásokra és fejlesztésekre használják majd fel. A Hewlett Packard Enterprise (HPE) például a múlt hónapban egy The Machine fantázianevű, memóriaalapú prototípust mutatott be, s ezt akarja továbbfejleszteni kormánypénzből. Az új rendszer egyébként a HPE történetének legnagyobb kutatás-fejlesztési projektje, s ha megvalósul, egyszerre annyi adat feldolgozására lesz képes, mint amennyit 160 millió könyv tartalmaz – ez a mennyiség a washingtoni Kongresszusi Könyvtár állományának ötszöröse. A Hyperion Research kutatóintézet szerint egy olyan szuperszámítógép kifejlesztése és megvásárlása, amelynek műveleti sebessége meghaladja az egy exaflopot – azaz a petaflop ezerszeresét –, rendszerenként 300-500 millió dollárba kerül. Összehasonlításképpen, az Oak Ridge-i Nemzeti Laboratórium 97 millió dollárt fizetett a Craynek a Titanért.