Supercomputers

Sigurður Birkir Sigurðsson

Hvað er ofurtölva?

  • Hefur reiknigetu langt umfram venjulega borðtölvu

  • Ofarlega á lista yfir aflmestu tölvur í heiminum

  • Er venjulega notuð í vísindalegum tilgangi

  • Vinnur með risastórt safn af gögnum

Saga ofurtölvunnar

  • Fyrstu ofurtölvurnar birtust á 7. áratugnum þ.e. 1960-1970

  • IBM 7030 Stretch (1961)

  • Atlas - University of Manchester (1962)

  • CDC 6600 (1964)

  • IBM System/360 (1965-1971)

  • CDC 7600 (1969)

  • Fyrsta eintakið fékk Los Alamos National Laboratory 

  • Verð 13.5 milljónir dollara(lækkaði í 7.87 milljónir)

  • Áætlun: 100X IBM 704 frá 1954

  • Raun: 30X

  • Nr.1 í 3 ár eða til 1964

  • Talin misheppnuð

  • 1.2 MIPS (Million instructions per second)

IBM 7030 Stretch(1961)

  • Aðeins þrjú eintök gerð

  • Tvöfaldaði reiknigetur Bretlands

  • Stýrikerfi - Atlas Supervisor(fyrsta stýrikerfið)

  • 1MIPS

Atlas (1962)

  • 10X hraðari en hraðasta ofurtölvan á þeim tíma

  • Búin til af Control Data Corporation (CDC)

  • Verð: 8 milljónir dollara (60 milljónir í dag) - 8 milljarðar kr.

  • Hugarfóstur Seymour Cray

  • 1MegaFLOP(floating point operations per second)

  • 3 MIPS

  • 36 MHz

  • Lítil miðað við afkastagetu

  • Fyrsta ofurtölvan að mati margra

CDC 6600 (1964)

  • Fjölskylda af tölvum, mis aflmiklar

  • Model 30 (1965) - 0,01 MIPS

  • Model 91 (1967) - 1,9 MIPS

  • Model 195 (1971) - 10 MIPS

  • Verð frá 100.000 - 10 milljónir dollara

  • Naut mikillar velgengni þrátt fyrir að vera ekki öflugust

IBM System/360 (1964-78)

  • 10X hraðari en CDC6600

  • Einnig hönnuð af Seymour Cray

  • Tók titilinn sem hraðasta ofurtölvan af CDC6600

  • Hélt þeim titli til 1976

  • 10MFLOPS

  • 36 MHz

  • Verð: 5 milljónir dollara

  • Óáreiðanleg

CDC 7600 (1969)

  • Fæddur 1925

  • Kallaður "Faðir ofurtölvunnar"

  • B.Sc. Rafmagnsverkfræði og M.Sc. Hagnýtri Stærðfræði

  • Engineering Research Associates (1951)

  • Control Data Corporation(CDC) (1958)

  • Cray Research (1972)

  • Cray Computer Corporation (1988)

Seymour Cray

  • Öflugasta ofurtölva síns tíma um 10-falt

  • Var í 6 ár öflugasta ofurtölvan í heiminum

  • Vector örgjörvi 

  • 160 MFLOPS (Fyrsti iPad)

  • Naut mikillar velgengni og varð mjög þekkt

  • 80 eintök seld, verð á bilinu 5-8 milljónir dala

Cray 1 (1976)

  • Tók titilinn af Cray 1 sem öflugasta ofurtölvan

  • Innihélt tvo CPU, svipaða og úr Cray 1

  • Ekki hönnuð af Seymour Cray

  • 400 MFLOPS

  • Fjögurra örgjörva útfærsla árið 1984 - 800 MFLOPS 

Cray X-MP(1983)

  • Öflugasta ofurtölvan frá útgáfu til 1990

  • 1.9 GFLOPS

  • Ekki það mikið hraðari en Cray X-MP og erfiðari að vinna með

  • Aðeins seld 25 eintök

  • Sambærileg iPad 2 í reiknigetu

  • Cray 1 -> Cray 2 = iPad 1 -> iPad 2

Cray 2(1985)

  • Seymour Cray hafði háleit markmið með Cray 3

  • 12-faldur hraði á við Cray 2

  • Silicon smárar ekki nógu hraðir

  • Cray vildi Gallium Arsenide smára -> Hærri tíðni

  • Vöxtur ofurtölvumarkaðsins skrapp saman á 9. áratuginum

  • Vector vs. Massively parallel computing

  • Cray trúði ekki á massífa samhliða tölvuvinnslu

  • Ekki seldist eitt einasta eintak af Cray 3

  • Cray vildi svara með Cray 4 sem væri 1GHz

Cray 3 og Stór-samskeiða Tölvur

  • Dó 1996

  • Lést vegna áverka eftir bílslys

  • 71 árs

  • Var á bakvið hönnun að hröðustu ofurtölvum veraldar alveg frá 1964-1990 samfellt!

  • CDC 6600 (1964-1969)

  • CDC 7600 (1969-1976)

  • CRAY 1 og CRAY 2 (1976-1990)

Endalok Seymour Cray

  • ASCI Red - Byggð af Intel

  • Fyrsta ofurtölvan til að rjúfa 1TFLOP (1000 GFLOP)

  • Tekur 150 fermetra

  • 7264 Pentium II Pro - 200MHz

  • Uppfærð í 9632 Pentium II Pro Overdrive - 333MHz 

  • Notuð af Bandarískum stjórnvöldum til að aðstoða við viðhald á kjarnorku vopnabúri þeirra.

  • No. 1 á top500.org frá 1997 - 2000

Rise of the MPP

  • Listi yfir 500 öflugustu ofurtölvur í heiminum í dag

  • 1993 var upphaf listans

  • Uppfærður tvisvarsinnum á ári

  • Miðast út frá prófi sem heitir LINPACK

  • Ekki fullkomið próf á reiknigetu tölvu

TOP500.org

  • The Earth Simulator (No.1 2002-2004)

  • Blue Gene/L (No.1 2004-2007)

  • Roadrunner (No.1 2008-2009)

  • Jaguar (No.1 2009-20010)

  • Titan (No.1 2012)

  • Tianhe-2 [Milky Way-2] (No.1 2013-2015)

Ofurtölvur 21. aldarinnar

  • No.1 2002-2004 á top500.org

  • 35.86 TFLOP

  • 5x öflugari en næst öflugasta

  • Notuð í að herma eftir veðrakerfi jarðarinnar

  • Staðsett í Japan

  • 5120 örgjörvar og 10TB RAM

  • Verð: 500 milljónir dollar

The Earth Simulator

  • No.1 2004-2007 á top500.org

  • Tók titilinn af Earth Simulator

  • 70.72 TFLOP - 2004

  • 136.8 TFLOP - 2005

  • 280.6 TFLOP - 2006

  • 478.2 TFLOP - 2007

  • Peak: 596 TFLOPS

  • IBM PowerPC örgjörvar

Blue Gene/L

  • No.1 2008-2009 á top500.org

  • 1026 TFLOP

  • Fyrsta ofurtölvan til að ná 1 PetaFLOP

  • Sérhannaðir örgjörvar byggðir á AMD og IBMPowerXCell tækni

  • AMD dual-core örgjörvi sem hver hefur 8 SPEs

  • Sama tækni og var í Playstation 3

  • Cell - 180 GigaFLOPS

Roadrunner

  • No.1 2012 á top500.org

  • 17.6 PetaFLOP

  • Byggð á Cray XK7 kerfinu sem blandar saman CPU og GPU

  • NVIDIA Tesla K20

  • 16-kjarna AMD Opteron

  • 700 TB RAM

  • Staðsetning: USA

Titan

  • No.1 2013-2015 á top500.org

  • 33.86 PetaFLOP

  • 32.000 Intel Ivy Bridge Xeon örgjörvar 

  • 48.000 Intel Xeon Phi hjálpar örgjörvar

  • Samanlagt 3.120.000 kjarnar

  • 1.34 PB RAM

Tianhe-2(Milky Way-2)

  • Desktop - Intel i5 2500k Quad-core 4.3GHz (Sandy Bridge 32nm) - 115 GFlops

  • 100.000 x CDC 6600
  • 10.000 x CDC 7600
  • 720 x Cray-1
  • 60 x Cray-2
  • 9 x i5 2500k = ASCI RED
  • 305 x i5 2500k = Earth Simulator
  • 9000 x i5 2500k = Roadrunner
  • 300.000 x i5 2500k = Milky Way-2

Samhengi

Hlutdeild

  • Verkum dreift milli tölva í gegnum internetið

  • Folding@Home

Önnur gerð af ofurtölvu

Áhugaverð not

  • Obama gaf núverið út framkvæmdar skipun um að Bandaríkin ættu að búa til öflugustu ofurtölvu í heimi fyrir árið 2025

  • Kínverjar á toppnum núna en hann vill koma USA á toppinn

  • Tölvan væri 1 ExaFLOP eða 1000 PetaFlop

  • 30-sinnum öflugari en Milki Way 2

  • Áætluð orkuþörf er 60MW

Náin-Framtíðin

  • Skammtatölvur - Qubit - 2^N

  • 500 Qubit tölva getur gert 2^500 útreikninga í einu

  • Það eru fleiri útreikningar en atóm í alheiminum.

  • Singularity - Not The Black Hole One

Fjar-Framtíð

Takk fyrir