Две американских закрытых ядерных лаборатории Сандиа и Оак Ридж, расположенные в штате Нью-Мексико, сегодня сообщили о подписании соглашения о формировании Института продвинутых архитектур. Основная задача новообразованного закрытого института заключается в создании нового поколения суперкомпьютеров, производительность которых будет измеряться экзафлопами (тысячами терафлоп).
Как отметили в лаборатории Сандиа, более 10 лет назад у них первыми в мире появился суперкомпьютер, мощностью 1 терафлоп, однако на сегодня такие мощности уже не актуальны. А вот суперкомпьютер мощностью 1 экзафлоп способен производить миллион триллионов операций в секунду.
По словам руководителя нового проекта Судипа Досанжа, сегодняшние процессоры пока даже близко не позволяют подойти к этой отметке, однако изюминка всех суперкомпьютеров как раз и заключается в таком объединении мощностей существующих систем, чтобы получился вычислительный центр, обладающий сотнями тысяч процессоров, работающих одновременно. Тем не менее и у такой организации есть свои пределы, ограничивающиеся техническими лимитами соединительных узлов. Именно эти лимиты и намерены обойти инициаторы проекта.
Ожидается, что первые плоды совместной работы лаборатории представят через полтора года. О назначении "супер-суперкомпьютера" в Оак Ридж говорят довольно пространно: "Основная задача ультрабыстрого суперкомпьютера заключается в более точном и быстром проведении симуляций, которые проводятся на суперкомпьютерах сегодня. В областям применения можно отнести различные инженерные системы, биологические и химические опыты, а также вопросы национальной обороны".
Вместе с тем, по мнению ряда опрошенных сторонних экспертов, на сегодня даже у самих разработчиков нет точного плана по загрузке таких мощностей. Однако к наиболее вероятным областям практического применения машины можно отнести симуляцию ядерных взрывов, моделирование испытаний космического вооружения и сверхбыстрых систем перехвата ракет. Кроме того, задействовать машину можно было бы и в мирных целях, например для проведения медицинских и биологических исследований или климатического прогнозирования.
Бюджет новообразованного института на текущий финансовый год составляет 7,4 млн долларов, деньги выделены из Департамента ядерной безопасности США.
Инженеры лаборатории Сандиа отмечают, что с технической точки зрения техники достижение заявленной мощности не является проблемой, так как она решается при помощи увеличения узлов суперкомпьютера. Проблема заключается в управлении гигантскими объемами генерируемых данных и в мгновенной их трансляции от одного узла системы до другого.
"Скорее всего в подобной системе будет работать несколько десятков тысяч процессоров. Однако в процессе эксплуатации будет случаться так, что данные, которые сейчас нужны одному взятому процессору, физически находятся в сотне узлов от него, но до тех пор, пока этот процессор не получит своих данных, он будет простаивать. Теперь умножьте эту проблему на количество работающий процессоров", - говорит Даг Дорфлер, инженер лаборатории Сандиа.
Сегодня разработчики видят частичное решение подобной проблемы в применении многоядерных процессоров, чтобы сократить физическое число ЦПУ, а также в создании принципиально новых архитектур передачи данных.