Τιτάνας: Ο ισχυρότερος υπερυπολογιστής στον κόσμο

Αξιοποιεί τους επεξεργαστές γραφικών που χρησιμοποιούνται συνήθως στα βιντεοπαιχνίδια

Ο Τιτάνας, ένας υπερυπολογιστής της εταιρείας Cray που λειτουργεί στο Εθνικό Εργαστήριο του Όουκ Ριτζ στις ΗΠΑ, ανακηρύχθηκε και επίσημα ο ισχυρότερος του κόσμου. Ο Titan είναι εκπρόσωπος μιας νέας γενιάς υπερυπολογιστών, οι οποίοι αξιοποιούν τους επεξεργαστές γραφικών που χρησιμοποιούνται συνήθως στα βιντεοπαιχνίδια.
Η κατάταξη
Σύμφωνα με την τελευταία έκδοση του Top500, της επίσημης κατάταξης των ισχυρότερων υπολογιστών του κόσμου, o Τιτάνας έρχεται πρώτος με επιδόσεις που φτάνουν τα 17,59 Petaflops, ή 17,59 τετράκις εκατομμύρια πράξεις κινητής υποδιαστολής το δευτερόλεπτο.
Εκθρονίζει έτσι το Sequoia της IBM, ένα σύστημα που λειτουργεί στο Εθνικό Εργαστήριο «Λόρενς Λίβερμορ», το οποίο είχε βρεθεί στην πρώτη θέση τον Ιούνιο με ταχύτητα 16,32 Petaflops. Σε αντίθεση με το Sequoia, το οποίο βασίζεται σε επεξεργαστές PowerPC της ίδιας της ΙΒΜ, το Titan χρησιμοποιεί επεξεργαστές AMD σε συνδυασμό με εξειδικευμένους επεξεργαστές γραφικών (GPU) της Nvidia.
Η αξιοποίηση
H αξιοποίηση των τσιπ GPU, τα οποία απαντώνται σε κονσόλες όπως το Xbox και σε κάρτες επιτάχυνσης γραφικών για PC, επιτρέπουν στο σύστημα να εκτελεί πολλούς υπολογισμούς παράλληλα, τουλάχιστον σε ορισμένες εργασίες.
Το Τitan είναι η αναβαθμισμένη έκδοση ενός προηγούμενου συστήματος του Όουκ Ριτζ, το οποίο ονομαζόταν Jaguar και χρησιμοποιούσε μόνο συμβατικούς επεξεργαστές. Η προσθήκη των GPU δεκαπλασίασε την ταχύτητα του υπερυπολογιστή, ενώ ο όγκος του παρέμεινε ίδιος και η κατανάλωση ενέργειας αυξήθηκε «οριακά», από τα 7 στα 9 Megawatt.
Στη σημερινή του μορφή, ο Τιτάνας αποτελείται από 18.688 κόμβους, καθένας από τους οποίους περιλαμβάνει έναν επεξεργαστή Opteron της AMD με 16 πυρήνες επεξεργασίας, καθώς και ένα GPU Nvidia Tesla. Η χωρητικότητα της μνήμης RAM φτάνει τα 700 Terabyte. Όπως εκτιμούν οι υπεύθυνοι του Εθνικού Εργαστηρίου του Όουκ Ριτζ και της Cray, αν η αναβάθμιση είχε γίνει με συμβατικούς επεξεργαστές αντί με GPU, το Τitan θα είχε τέσσερις φορές μεγαλύτερο μέγεθος και θα κατανάλωνε περισσότερα από 30 Megawatt ηλεκτρικής ενέργειας.
Οι επεξεργαστές
Οι επεξεργαστές γραφικών, σημειώνουν οι συντάκτες του Top500, χρησιμοποιούνται πλέον σε 62 από τους 500 υπερυπολογιστές της λίστας, συγκριτικά με 58 πριν από ένα εξάμηνο. Στην τελευταία έκδοση της λίστας, το Sequoia της IBM βρίσκεται στη δεύτερη θέση και ακολουθεί ο ιαπωνικός Κ Computer της Fujitsu. Την κορυφαία πεντάδα συμπληρώνουν τα αμερικανικά συστήματα Mira και Juqueen, και τα δύο της σειράς Blue Gene/Q της IBM. Στο Εθνικό Εργαστήριο του Όουκ Ριτζ, ο Τιτάνας θα αναλάβει μια πληθώρα ερευνητικών προγραμμάτων, από τα κλιματικά μοντέλα μέχρι την προσομοίωση πυρηνικών δοκιμών.