Siêu máy tính

Bách khoa toàn thư mở Wikipedia
Bước tới: menu, tìm kiếm
Cray-2; máy tính nhanh nhất thế giới trong thời gian 1985–1989.

Một siêu máy tính là một máy tính vượt trội trong khả năng và tốc độ xử lý. Thuật ngữ Siêu Tính Toán được dùng lần đầu trong báo New York World vào năm 1920 để nói đến những bảng tính (tabulators) lớn của IBM làm cho trường Đại học Columbia. Siêu máy tính hiện nay có tốc độ xử lý hàng nghìn teraflop (một teraflop tương đương với hiệu suất một nghìn tỷ phép tính/giây) hay bằng tổng hiệu suất của 6.000 chiếc máy tính hiện đại nhất hiện nay gộp lại (một máy có tốc độ khoảng từ 3-3,8 gigaflop).

Có thể hiểu siêu máy tính là hệ thống những máy tính làm việc song song.

Siêu máy tính mạnh nhất thế giới 2004[sửa | sửa mã nguồn]

Theo thống kê (6 tháng một lần) của Đại học Tổng hợp Mannheim, Phòng thí nghiệm Quốc gia Lawrence BerkeleyĐại học Tennessee thì 10 siêu máy tính mạnh nhất thế giới trong tháng 6 năm 2004 là:

  1. Earth Simulator của NEC
  2. Thunder của IBM tại Phòng thí nghiệm Quốc gia Lawrence Livermore
  3. ASCI Q của HP tại Phòng thí nghiệm Quốc gia Los Alamos
  4. Blue Gene/L DD1 của IBM tại Trung tâm Nghiên cứu Thomas Watson
  5. Tungsten của Dell tại Trung tâm Ứng dụng Siêu máy tính Quốc gia (Mỹ)
  6. Hai mạng máy tính dựa trên Power4 của Intel tại Trung tâm Dự báo Thời tiết châu Âu
  7. Mạng siêu kết hợp của Fujitsu tại Viện Nghiên cứu Vật lý và Hoá học (Nhật)
  8. Blue Gene/L DD2 của IBM tại Trung tâm Nghiên cứu Thomas Watson
  9. Mạng máy tính dựa trên chip Itanium của HP tại Phòng thí nghiệm Quốc gia Bắc Thái Bình Dương
  10. Thụ Quang 4000A của Dawning tại Trung tâm Siêu máy tính Thượng Hải.

Siêu máy tính nhanh nhất 2006[sửa | sửa mã nguồn]

29 tháng 6, 2006: Bảng xếp hạng được công bố trong Hội nghị siêu máy tính quốc tế diễn ra tại Đức, do Đại học Tổng hợp Mannheim (Đức), Đại học Tennessee và Trung tâm Nghiên cứu Năng lượng thuộc Phòng thí nghiệm Quốc gia Lawrence-Berkeley (Mỹ) thực hiện.

Siêu máy tính IBM Blue Gene/L nhanh nhất thế giới.

Hệ thống Blue Gene/L, được lắp đặt tại Phòng thí nghiệm Quốc gia Lawrence Livermore, lại tự phá kỷ lục giành ngôi vị quán quân với hệ thống gồm 65.536 thiết bị xử lý, tốc độ xử lý 280,6 nghìn tỷ phép tính mỗi giây (280,6 teraflop) theo chỉ số vận hành Linpack, gấp đôi kỷ lục 136,8 teraflop hiện được coi là nhanh nhất thế giới cũng do chính Blue Gene/L phá kỷ lục.

Hiện nay không một hệ thống siêu máy tính nào khác vượt qua ngưỡng 100 teraflop, cho nên Blue Gene/L sẽ còn giữ kỷ lục lâu dài. Tuy nhiên, hãng IBM đang có kế hoạch xây dựng siêu máy tính Roadrunner tại trung tâm thí nghiệm quốc gia Los Alamos ở New Mexico (Mỹ), với tốc độ dự kiến lên tới 1.600 teraflop, gấp bốn lần Blue Gene/L hiện tại.

  • Kết quả tháng 6 năm 2006:
  1. BlueGene/L - eServer Blue Gene Solution-IBM
  2. BGW - eServer Blue Gene Solution-IBM
  3. ASC Purple - eServer pSeries p5 575 1.9 GHz-IBM
  4. Columbia - SGI Altix 1.5 GHz, Voltaire Infiniband-SGI
  5. Tera-10 - NovaScale 5160, Itanium2 1.6 GHz, Quadrics-Bull SA
  6. Thunderbird - PowerEdge 1850, 3.6 GHz, Infiniband-Dell
  7. TSUBAME Grid Cluster - Sun Fire X64 Cluster, Opteron 2.4/2.6 GHz, Infiniband, CHO NGUYEN
  8. JUBL - eServer Blue Gene Solution-IBM
  9. Red Storm Cray XT3, 2.0 GHz-Cray Inc.
  10. Earth-Simulator-NEC

2009[sửa | sửa mã nguồn]

Siêu máy tính Roadrunner của IBM
Peter Hofstee, kiến trúc sư trưởng của chip cell đang giới thiệu tại trường Tổng hợp Delaware ngày 25 tháng 4 năm 2007
Siêu máy tính Cray XT5, 22/5/2009
Tủ rack của K Computer, 21/11/2009
  • Theo công bố ngày 9 tháng 6 trên Top500-ISC to HFPD on Breaking the Petaflop/s Barrier, siêu máy tính Roadrunner đã đạt ngưỡng 1.026 petaflop/giây, hệ điều hành Red Hat Linux phiên bản 4.3.
    • Roadrunner có bộ xử lý trung tâm IBM System x 3755 tích hợp 12.240 chip Cell (tên đầy đủ là Cell Broadband Engine, gồm một bộ xử lý đa năng Power PC và 8 phần tử đồng xử lý) và 6.562 bộ xử lý AMD Opteron[3] lõi kép (dual-core), bộ nhớ 80 terabyte, hệ thống kết nối rộng 557m², 92 km sợi quang, nặng 227 tấn, chi phí 100 triệu USD[4]
    • Chip cell bao gồm 8 lõi 64 bit xử lý riêng biệt, mang lại hiệu quả hoạt động với xung nhịp trên 4 GHz, khả năng thực hiện 256 Gigaflop/s.
  • Siêu máy tính XT Jaguar chạy nền Linux, bộ nhớ 362.000 GB, gồm 184 tủ máy, mỗi tủ máy chứa 192 chip Opteron 4 lõi của AMD[5]

2013[sửa | sửa mã nguồn]

Đây là bảng tổng kết 1 siêu máy tính mạnh nhất thế giới

Thứ Hạng Nơi Sản Xuất Tên Hệ Thống Số Nhân Tốc Độ Đọc (TFlop/s) Rpeak (TFlop/s) Công Suất

(kW)

1 Đại học Quốc gia Công nghệ Quốc phòng

Trung Quốc

Tianhe-2 (MilkyWay-2) - TH-IVB-FEP Cluster, Intel Xeon E5-2692 12C 2.200 GHz, TH Express-2, Intel Xeon Phi 31S1P

NUDT

3,120,000 33,862.7 54,902.4 17,808
2 DOE / SC / Phòng thí nghiệm quốc gia Oak Ridge

Hoa Kỳ

Titan - Cray XK7, Opteron 6274 16C 2.200 GHz, Cray Gemini interconnect, NVIDIA K20x

Cray Inc.

560,640 17,590.0 27,112.5 8,209
3 DOE/NNSA/LLNL

Hoa Kỳ

Sequoia - BlueGene/Q, Power BQC 16C 1.60 GHz, Custom

IBM

1,572,864 17,173.2 20,132.7 7,890
4 Viện Khoa học Tính toán nâng cao RIKEN (AICS)

Nhật Bản

K computer, SPARC64 VIIIfx 2.0 GHz, Tofu interconnect

Fujitsu

705,024 10,510.0 11,280.4 12,660
5 DOE/SC/Argonne National Laboratory

Hoa Kỳ

Mira - BlueGene/Q, Power BQC 16C 1.60 GHz, Custom

IBM

786,432 8,586.6 10,066.3 3,945
6 Texas Advanced Computing Center/Univ. of Texas

Hoa Kỳ

Stampede - PowerEdge C8220, Xeon E5-2680 8C 2.700 GHz, Infiniband FDR, Intel Xeon Phi SE10P

Dell

462,462 5,168.1 8,520.1 4,510
7 Forschungszentrum Juelich (FZJ)

Đức

JUQUEEN - BlueGene/Q, Power BQC 16C 1.600 GHz, Custom Interconnect

IBM

458,752 5,008.9 5,872.0 2,301
8 DOE/NNSA/LLNL

Hoa Kỳ

Vulcan - BlueGene/Q, Power BQC 16C 1.600 GHz, Custom Interconnect

IBM

393,216 4,293.3 5,033.2 1,972
9 Leibniz Rechenzentrum

Đức

SuperMUC - iDataPlex DX360M4, Xeon E5-2680 8C 2.70 GHz, Infiniband FDR

IBM

147,456 2,897.0 3,185.1 3,423
10 National Supercomputing Center in Tianjin

Trung Quốc

Tianhe-1A - NUDT YH MPP, Xeon X5670 6C 2.93 GHz, NVIDIA 2050

NUDT

186,368 2,566.0 4,701.0 4,040

Bảng tổng kết từ top500.org[sửa | sửa mã nguồn]

Năm Số hiệu máy Tốc độ
(Rmax)
Địa điểm đặt máy
1942 Atanasoff–Berry Computer (ABC) 30 OPS Iowa State University, Ames, Iowa, Hoa Kỳ
TRE Heath Robinson 200 OPS Bletchley Park
1944 Flowers Colossus 5 kOPS Post Office Research Station, Dollis Hill, UK
1946
 
UPenn ENIAC
(before 1948+ modifications)
100 kOPS Department of War
Aberdeen Proving Ground, Maryland, Hoa Kỳ
 
1954 IBM NORC 67 kOPS Department of Defense
U.S. Naval Proving Ground, Dahlgren, Virginia, Hoa Kỳ
1956 MIT TX-0 83 kOPS Massachusetts Inst. of Technology, Lexington, Massachusetts, Hoa Kỳ
1958 IBM AN/FSQ-7 400 kOPS 25 U.S. Air Force sites across the continental USA and 1 site in Canada (52 computers)
1960 UNIVAC LARC 250 kFLOPS Atomic Energy Commission (AEC)
Lawrence Livermore National Laboratory, California, Hoa Kỳ
1961 IBM 7030 "Stretch" 1,2 MFLOPS AEC-Los Alamos National Laboratory, New Mexico, Hoa Kỳ
1964 CDC 6600 3 MFLOPS AEC-Lawrence Livermore National Laboratory, California, Hoa Kỳ
1969 CDC 7600 36 MFLOPS
1974 CDC STAR-100 100 MFLOPS
1975 Burroughs ILLIAC IV 150 MFLOPS NASA Ames Research Center, California, Hoa Kỳ
1976 Cray-1 250 MFLOPS Energy Research and Development Administration (ERDA)
Los Alamos National Laboratory, New Mexico, Hoa Kỳ (80+ sold worldwide)
1981 CDC Cyber 205 400 MFLOPS (numerous sites worldwide)
1983 Cray X-MP/4 941 MFLOPS U.S. Department of Energy (DoE)
Los Alamos National Laboratory; Lawrence Livermore National Laboratory; Battelle; Boeing
1984 M-13 2,4 GFLOPS Scientific Research Institute of Computer Complexes, Moskva, Liên Xô
1985 Cray-2/8 3,9 GFLOPS DoE-Lawrence Livermore National Laboratory, California, Hoa Kỳ
1989 ETA10-G/8 10,3 GFLOPS Florida State University, Florida, Hoa Kỳ
1990 NEC SX-3/44R 23,2 GFLOPS NEC Fuchu Plant, Fuchu, Nhật Bản
1993 Thinking Machines CM-5/1024 65,5 GFLOPS DoE-Los Alamos National Laboratory; National Security Agency
Fujitsu Numerical Wind Tunnel 124,50 GFLOPS National Aerospace Laboratory, Tokyo, Nhật Bản
Intel Paragon XP/S 140 143,40 GFLOPS DoE-Sandia National Laboratories, New Mexico, Hoa Kỳ
1994 Fujitsu Numerical Wind Tunnel 170,40 GFLOPS National Aerospace Laboratory, Tokyo, Nhật Bản
1996 Hitachi SR2201/1024 220,4 GFLOPS Đại học Tokyo, Nhật Bản
Hitachi/Tsukuba CP-PACS/2048 368,2 GFLOPS Center for Computational Physics, University of Tsukuba, Tsukuba, Nhật Bản
1997 Intel ASCI Red/9152 1,338 TFLOPS DoE-Sandia National Laboratories, New Mexico, Hoa Kỳ
1999 Intel ASCI Red/9632 2,3796 TFLOPS
2000 IBM ASCI White 7,226 TFLOPS DoE-Lawrence Livermore National Laboratory, California, Hoa Kỳ
2002 NEC Earth Simulator 35,86 TFLOPS Earth Simulator Center, Yokohama, Nhật Bản
2004 IBM Blue Gene/L 70,72 TFLOPS DoE/IBM Rochester, Minnesota, Hoa Kỳ
2005 136,8 TFLOPS DoE/U.S. National Nuclear Security Administration,
Lawrence Livermore National Laboratory, California, Hoa Kỳ
280,6 TFLOPS
2007 478,2 TFLOPS
2008 IBM Roadrunner 1,026 PFLOPS DoE-Los Alamos National Laboratory, New Mexico, Hoa Kỳ
2009 Cray Jaguar 1,759 PFLOPS
2,331 PFLOPS
Oak Ridge National Laboratory, New Mexico, Hoa Kỳ
2010 Thiên Hà 1A 2,507 PFLOPS Trung tâm siêu máy tính Thiên Tân, Thiên Tân, Trung Quốc
2011 Fujitsu K computer 8.162 PFLOPS RIKEN, Wakō, Saitama, Nhật Bản
2012 TITAN 20 PFLOPS Bộ năng lượng Hoa Kỳ, Hoa Kỳ

Siêu máy tính mang tên Thiên Hà 1A (Tianhe-1A) của Trường Đại học Công nghệ Quốc phòng Quốc gia Trung Quốc cũng sử dụng những bộ vi xử lý của Mỹ do hãng Intel và Nvidia sản xuất. Được biết, siêu máy tính này có thể giải quyết các phép toán nhanh hơn 29 triệu lần so với siêu máy tính của năm 1976.

Nhiệm vụ[sửa | sửa mã nguồn]

Tìm ra các số nguyên tố Mersenne mới nhất

Chú thích[sửa | sửa mã nguồn]

Liên kết ngoài[sửa | sửa mã nguồn]

Tiếng Việt
Tiếng Anh