Supercomputer, scossoni a colpi di CPU

Con la nuova edizione della lista TOP500 si rinnova la sfida fra i mostri di calcolo più potenti del globo, sistemoni capaci di macinare teraflops come noccioline. Le novità, le tendenze, i vincitori e la classifica italiana


Heidelberg (Germania) – Importante testimone dei frenetici ritmi che scandiscono il crescere della potenza di elaborazione, la ventitreesima edizione della classifica TOP500 dei supercomputer più veloci al mondo mostra quest’anno una situazione particolarmente dinamica.

Uno dei pochi dati stabili negli anni nella lista, che viene aggiornata due volte all’anno, è la conferma al vertice del supercomputer Earth Simulator di NEC installato presso l’Earth Simulator Center di Yokohama, in Giappone: questo mostro, capace di eseguire 35,86 Tflop/s (un “teraflops” equivale a mille miliardi di calcoli in virgola mobile al secondo), domina la TOP500 per il terzo anno consecutivo.

Le altre posizioni di vertice mostrano invece un significativo numero di novità. La prima new entry è rappresentata da Thunder , un cluster di server installato presso il Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL) americano che, grazie ai quasi 20 Tflop/s generati da suoi 4.096 processori Itanium 2, si è guadagnato la seconda posizione: è questo il migliore piazzamento in classifica ottenuto fino ad oggi dai chipponi a 64 bit di Intel.

Spiccano poi fra le prime 10 posizioni due sistemi sperimentali basati su Blue Gene/L , una nuova piattaforma di IBM sviluppata con l’intento di creare supercomputer in grado di consumare meno e, soprattutto, occupare meno spazio. Il fulcro di questi sistemi è costituito da uno speciale processore dual-core basato sull’architettura Power.

I due prototipi di Blue Gene/L, che si trovano in quarta (13,9 Tflop/s) e ottava posizione (8,6 Tflop/s), sono installati presso LLNL, lo stesso centro di ricerche governativo che collabora con Big Blue allo sviluppo del progetto Blue Gene. Nei piani delle due partner c’è quello di espandere la potenza di calcolo di uno dei due sistemi così da portarla, entro la fine dell’anno, a superare quella dell’Earth Simulator: una meta che riconsegnerà nelle mani degli Stati Uniti una palma che, fino a tre anni fa, nessuno le aveva mai strappato.

IBM ha firmato anche un supercomputer inglese, costituito da un sistema p690 con oltre 2.100 processori Power4+, che segna il ritorno dell’Europa nella top 10. Il sistema, sesto in classifica, è utilizzato dallo European Center for Medium-Range Weather Forecasts per le previsioni climatiche ed è in grado di fornire una potenza elaborativa pari a 9 Tflop/s.

Il quinto “monster”, un serverone costruito da Dell, è il sistema più veloce della TOP500 ad utilizzare i chip Xeon di Intel.

Il settimo supercomputer più potente al mondo, con prestazioni di 8,7 Tflop/s, è giapponese: costruito da Fujitsu, la sua particolarità è quella di essere un cluster eterogeneo basato su nodi che possono avere configurazioni e capacità di calcolo differenti.

In nona posizione c’è un altro supercomputer americano basato su processori Itanium 2, mentre in decima posizione fa capolino quella che forse è la più vistosa novità della nuova TOP500: il primo supercomputer cinese della storia a fare il suo ingresso nella classifica dei 10 “cervelloni” più veloci al mondo. Come riportato qui , il megacalcolatore dagli occhi a mandorla è stato sviluppato dal produttore cinese Dawning Information Industry e si basa su 2.560 processori Opteron. Questi stessi chip sono anche alla base dell’undicesimo supercomputer in classifica, questa volta sviluppato da Linux Networx per il Los Alamos National Laboratory.

Fra i grandi assenti della nuova TOP500 c’è il ” Big Mac ” di Virginia Tech, un supercomputer basato sui Power Mac G5 di Apple che, nella scorsa edizione della classifica, si era posizionato terzo con 10,3 Tflop/s. Il motivo dell’assenza, secondo TOP500.org, è dovuto al fatto che la celebre università americana ha temporaneamente spento il sistema per un eseguire un grosso aggiornamento hardware: aggiornamento che, stando a quanto annunciato all’inizio dell’anno da Apple, dovrebbe consistere nella sostituzione delle workstation Power Mac G5 con i più adatti server rack Xserve G5 .

Di seguito alcuni dei dati più interessanti che emergono dalla nuova edizione della TOP500 e uno sguardo ai piazzamenti ottenuti dai supercomputer installati in Italia .


Fra i dati più interessanti che emergono dalla nuova edizione della TOP500 vi è il grande salto di prestazioni che c’è stato fra la vecchia lista, pubblicata nel novembre dello scorso anno , e la nuova: basti pensare che il supercomputer che nell’ultimo aggiornamento della lista si è posizionato ultimo, con 624 gigaflop/s, lo scorso anno occupava la 242esima posizione.

“Questo segna un ritmo di crescita record negli 11 anni di storia della TOP500”, si legge in un comunicato. “Lo scorso anno la prestazione d’ingresso era di 403,4 Gflop/s”, dunque oltre 200 Gflop/s inferiore rispetto a quella attuale.

I sistemi che sono in grado di fornire prestazioni pari o superiori ad 1 Tflop/s sono passati dai 130 di sette mesi fa ai 242 di questa prima parte dell’anno. La potenza di calcolo complessiva di tutti i sistemi in lista è invece passata da 528 Tflop/s a 813 Tflop/s: è dunque possibile prevedere che nella prossima lista questo dato superi per la prima volta il petaflop/s.

Per quanto riguarda le piattaforme hardware, la nuova classifica conferma quel trend che, lo scorso anno, ha determinato il sorpasso dei supercomputer basati su processori Intel nei confronti di quelli basati su chip RISC.

Quest’anno i sistemi Intel-based sono saliti a 287 contro i 119 di un anno fa, seguiti dai Power di IBM (75 sistemi), dai PA-RISC di HP (57) e dai chip di AMD (34). Il merito del decollo nel mondo dell’high performance computing dei processori di Intel, e in misura minore di AMD, va attribuito al grande successo riscosso in questi anni dalle architetture cluster, spesso basate su CPU x86 e sistema operativo Linux. Non è un caso che, nella nuova TOP500, i supercomputer basati su cluster di server si trovino in netta maggioranza.

I cluster sono generalmente meno efficienti rispetto alle soluzioni monolitiche proprietarie, tuttavia hanno dalla loro parte un costo relativamente basso e una maggiore flessibilità. L’economicità di questo tipo di sistemi fa sì che un numero crescente di aziende e organizzazioni possa accedere a potenze di calcolo che, fino a pochi anni fa, erano appannaggio di pochi colossi dell’industria e della ricerca.

“IDC prevede che più del 90% dei cluster installati siano x86 compatibili, inclusi sia i sistemi x86 che quelli x86-64”, ha affermato Earl Joseph, research vice president, high performance systems di IDC. “L’intero mercato dei server ha registrato una crescita significativa nel 2003 (oltre il 12%), mentre la vendita di cluster è più che raddoppiata tra il 2002 e il 2003. La ricerca IDC condotta sugli utenti finali evidenzia alcune richieste, tra cui un miglior rapporto prezzo/prestazioni, prestazioni più elevate, memorie più potenti e compatibilità con il software”.

Da sottolineare come AMD, con il giovane Opteron, abbia già conquistato 3 delle prime 20 posizioni della TOP500.

Se sul fronte dei processori emerge vittoriosa Intel, su quella dei computer la sfida si gioca a due, fra IBM e HP: sono questi, infatti, i player che hanno firmato la maggior parte dei sistemi presenti nella TOP500. Se nell’ultima edizione del 2003 HP riuscì a strappare la storica leadership a IBM, quest’anno Big Blue è tornata a guidare la classifica dei vendor di supercomputer con quasi il 45% dei sistemi e il 50% delle performance globali. HP si posiziona seconda con il 28% dei sistemi e il 18,5% delle performance: un dato controbilanciato dal fatto che entrambi i produttori hanno piazzato in classifica un identico numero di nuovi sistemi (non presenti nella lista dello scorso anno). I più diretti avversari seguono a distanza: fra questi si trovano Silicon Graphics con il 4,2% dei sistemi, Sun con il 3%, e Cray e Dell con il 2,6% ciascuno.

Secondo quanto riportato da TOP500.org, dopo molti anni la Gran Bretagna ha superato la Germania nel numero di sistemi piazzati nella lista: 36 contro 34. L’Italia conta in tutto 18 supercomputer , due in più rispetto alla fine del 2003: i due più potenti, costruiti da IBM, occupano la 63esima e 159esima posizione e si trovano presso il consorzio interuniversitario CINECA. Il terzo, marchiato Exadron, è installato presso un altro consorzio interuniversitario, il CILEA, ed è 209esimo. Gli altri supercomputer, tranne uno, sono stati forniti da HP a grosse aziende nazionali, tra cui AGIP, Telecom Italia (che ne possiede 7), Hutchison H3G, Omnitel, e la Società Interbancaria per l’Automazione. Presenti anche nella lista alcuni altri produttori classificati come “Manufacturing Company” o “Automotive Manufacturer”.

La TOP500 si basa su misurazioni ottenute con Linpack , un benchmark che misura esclusivamente le prestazioni floating-point di un sistema. Per il futuro i curatori della classifica stanno considerando la possibilità di adottare un nuovo benchmark che sia capace di tener conto di un maggior numero di aspetti relativi alle capacità di calcolo di un computer.

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  • Ekleptical scrive:
    E che palle...
    Una volta tanto che l'Europa aveva un leader tecnologico nel settore informatico/contenuti gli USA se lo comprano! :/(Checchè i Mac-cari (fra i quali spero di rientrare, peraltro, verso fine anno) fa piuttosto cagare come piattaforma in sè)Gli darò i miei soldi un po' meno volentieri di prima... :p
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