سپرکومپٹنگ 15: افق میں بڑی تبدیلیاں

جیسا کہ میں آسٹن میں گذشتہ ماہ کی سپرکمپیوٹنگ 15 (ایس سی 15) کانفرنس کے اعلانات اور کارروائیوں پر غور کرتا ہوں ، ایسا معلوم ہوتا ہے کہ اعلی کارکردگی والے کمپیوٹنگ تھوڑی دیر میں ہوسکتے ہیں ، لیکن یہ ایک مارکیٹ ہے جو سال میں کچھ بڑی تبدیلیوں کے لئے تیار ہے۔ آو

اگر آپ ٹاپ 500 کی فہرست میں شامل رہنماؤں پر نظر ڈالیں تو ، دنیا کے تیز ترین کمپیوٹرز کی دو بار سالانہ لسٹنگ ، مسلسل چھٹی مرتبہ قائد حزب اختلاف ٹیانھے 2 ہے ، جو چین کی نیشنل یونیورسٹی آف ڈیفنس ٹکنالوجی نے بنایا ہوا ایک سپر کمپیوٹر ہے۔ ٹاپ 500 کی فہرست کے مطابق ، یہ مشین لینک پیک بینچ مارک پر مستقل کارکردگی کی 33.86 پیٹافلپ / سیکنڈ (ہر سیکنڈری تعداد میں چوتھائی ہے) اور نظریاتی چوٹی کی کارکردگی کی 54.9 پیٹافلپ / ایس فراہم کرتی ہے۔ یہ انٹیل زیون اور ژون فا پروسیسرز پر مبنی ہے۔

دوسرا مقام ٹائٹن ، AMD اوپٹرسن سی پی یوز اور Nvidia K20x GPUs پر مبنی ایک کری XK7 سسٹم پر جانا جاری ہے جو لنپیک بینچ مارک پر 17.59 پیٹافلپ / ایس پر مستقل کارکردگی کا مظاہرہ کر رہا ہے۔

لارنس لیورمور نیشنل لیبارٹری (ایل ایل این ایل) میں تثلیث کا کمپیوٹر 8.1 پیٹافلپ / سیکنڈ کے ساتھ چھٹے نمبر پر ہے ، جبکہ جرمنی کے ہچسٹلیسٹونگسٹرائنچینٹرم اسٹٹگارٹ (HLRS) میں ہیزل ہن سسٹم 5.6 پیٹافلپ / سیکنڈ کے ساتھ آٹھویں نمبر پر آیا ہے۔ دونوں کری XC مشینیں ہیں ، میشوں کے باہمی رابطے والے انٹیل ژون پروسیسرز پر مبنی ہیں۔

اس فہرست سے کہیں زیادہ بڑی تبدیلیاں رونما ہوتی ہیں ، خاص طور پر چینی نظاموں کی تعداد میں بڑے پیمانے پر اضافے کے ساتھ ، جو بڑھ کر 109 ہوچکا ہے ، پچھلی فہرست میں محض 37 کے مقابلے میں۔ جزوی طور پر ، ایسا لگتا ہے کہ یہ زیادہ سے زیادہ چینی سسٹم کی طرف سے بنچمارک چلانے اور فہرست کے ل results نتائج جمع کروانے سے ہے۔ اس کے نتیجے میں ، امریکی نظاموں کی تعداد 231 سے کم ہو کر 200 ہو گئی ، جو 1993 میں فہرست شروع ہونے کے بعد سب سے کم تعداد ہے۔ اور یوروپی نظام کی تعداد 141 سے 108 ہو گئی۔

ایک بہت بڑا رجحان نظاموں کی تعداد میں اضافہ ہے جو ایکسیلیٹر یا کاپروسیسیسر استعمال کرتے ہیں ، جو موجودہ فہرست میں جولائی کے 90 سے بڑھ کر 104 سسٹم تک پہنچ گئے۔ ان سسٹم کی اکثریت Nvidia Tesla GPUs کا استعمال کرتی ہے ، اس کے بعد انٹیل کے Xeon Phi کاپر پروسیسرز شامل ہوتے ہیں ، کچھ مرکب استعمال کرتے ہیں۔ نیوڈیا نے بتایا کہ وہ ان میں سے 70 میں ہے ، فہرست میں شامل 24 میں سے 23 نظام شامل ہیں۔

شو میں ، نیوڈیا نے ایکسلریٹرز کی نمو ، اور خاص طور پر ایپلیکیشنز کی تعداد پر روشنی ڈالی جو فرم کے CUDA فن تعمیر کے لئے بہتر بنائے گئے ہیں۔ کمپنی کا کہنا ہے کہ اعلی 10 اعلی کارکردگی والے کمپیوٹنگ ایپلی کیشنز میں سے 90 فیصد اور ٹاپ 50 میں سے 70 فیصد کو اب تیز کیا گیا ہے۔ ایک دلچسپ استعمال موسمی نقالی چلانے والے نظاموں کے لئے ہے ، جو اعلی کارکردگی والے کمپیوٹنگ کے لئے ایک اہم درخواست ہے ، کیونکہ موسم کی پیش گوئی ہر طرح کی حکومتوں کے ذریعہ تیار کی جاتی ہے۔ اس سے قبل کری نے سوئس موسمیات کے دفتر (میٹو سوئس) میں اس طرح کے سرعت دینے والوں کے استعمال کی طرف اشارہ کیا تھا اور اس کے بارے میں بات کی ہے کہ وہ سوئٹزرلینڈ میں محققین کے ساتھ اپنی بہت سی درخواستوں کو دوبارہ لکھنے پر کیسے کام کرتا ہے۔ نیویڈیا اب موسم کی پیشگوئی میں سے کچھ کے لئے نیشنل سمندری اور ماحولیاتی انتظامیہ (NOAA) کے ذریعہ ایکسلریٹر کے استعمال کی طرف بھی اشارہ کر رہا ہے۔

دیگر ایپلی کیشنز میں ، کری نے تیل اور گیس کی ایپلی کیشنز کو استعمال کیا ، جیسے ذخائر کی نقل تیار کرنے کے لئے تھری ڈی جیو فزکس کا استعمال ، نیز مالی خدمات ، جیسے خطرے کی تشخیص۔ اس طرح کی ایپلی کیشنز دنیا میں شاذ و نادر ہی تیز رفتار نظام بناتے ہیں ، لیکن یہ اس بات کا اشارہ ہے کہ اعلی کارکردگی والے کمپیوٹنگ زیادہ کارپوریٹ ایپلی کیشنز میں وسیع تر کردار ادا کررہے ہیں۔ کری نے تمام سائنسی اور انجینئرنگ شعبوں میں بڑے اور زیادہ تفصیلی ماڈل چلانے ، اور تجزیات کے ساتھ روایتی کام کے بوجھ کو جوڑنے کے لئے مستحکم ترقی کی بات کی ہے۔

میں لینکس فاؤنڈیشن کے اوپن ایچ پی سی کے نام سے ایک نئی کاوش کے اعلان میں بھی دلچسپی لے رہا تھا ، جو ایچ پی سی کی دنیا میں مزید آزاد معیار پیدا کرنے کے لئے ڈیزائن کیا گیا تھا۔ یہ ایک دلچسپ آئیڈیا ہے ، اور ایسا لگتا ہے کہ لگتا ہے کہ بہت سارے بڑے کھلاڑی دستخط کر رہے ہیں۔

کام میں متعدد نئے نظام موجود ہیں۔ آئی بی ایم اوک رج نیشنل لیبارٹریز (او آر این ایل) میں سمیٹ نامی ایک اور نئی مشینری بنا رہی ہے اور لارنس لیورمور نیشنل لیبارٹری (ایل ایل این ایل) میں سیرا نامی ایک اور ، دونوں آئی بی ایم پاور آرکیٹیکچر سی پی یو ، نیوڈیا ٹیسلا جی پی یو ، اور میلانکس انٹرکنیکٹس پر مبنی ہے۔ توقع ہے کہ سربراہی اجلاس میں 150 سے 300 چوٹی پیٹفلپ / سی اور سیرا کو 100 سے زائد پیٹافلپ / سیکنڈ فراہم کیے جائیں گے۔

اس کے علاوہ ، انٹیل اور کری ارغون لیڈرشپ کمپیوٹنگ سہولت (ارگون نیشنل لیبز کا حصہ) کے آئندہ شورویروں پہاڑی انٹیل ژون فا پروسیسرز پر مبنی اورورا نامی ایک نئی مشین بنارہے ہیں ، جس کا مقصد 2018 میں 150 پیٹا فلاپس ہے۔ اویک رج ، ارگونینی ، اور لارنس لیورمور قومی لیبز (CORAL) کے نام سے جانا جاتا شعبہ توانائی کے پروگرام کا ایک حصہ ہیں ، جس کا مقصد اعلی کارکردگی والے کمپیوٹنگ کی ترقی کو تیز کرنا ہے ، اور خاص طور پر فاسٹ فارورڈ 2 پروجیکٹ۔

پھر بھی ، ہمیں "ایکسسی سیزل کمپیوٹنگ" کی سمت جانے کے لئے بہت طویل سفر طے کرنا ہے۔

اس دوران میں ، پروسیسر کے بہت سے اعلانات ہوئے جو مستقبل کے لئے بہتر بن سکتے ہیں۔ Nvidia نے خاص طور پر ہائپر اسکیل ویب ایپلی کیشنز ، خاص طور پر مشین سیکھنے کے ل super سپر کمپیوٹرز کے استعمال کو آگے بڑھایا۔ اس نے کچھ نچلے آخر کی مصنوعات کا اعلان کیا: 3072 CUDA کورس والا ٹیسلا M40 بورڈ ، جس نے کہا ہے کہ اس میں بنیادی طور پر "گہری سیکھنے" کی تربیت ، اور M4 تک 7 سنگل صحت سے متعلق teraflop / s تک کارکردگی کا مظاہرہ کرنے کی اہلیت ہے۔ ایک نچلی پاور بورڈ جس میں 1024 کور اور 2.2 سنگل صحت سے متعلق ٹرافلوپ / سیکس ہے ، جس کو گہری سیکھنے والے انداز کے ساتھ ساتھ امیج اور ویڈیو پروسیسنگ جیسی چیزوں کے لئے بھی استعمال کیا جاسکتا ہے۔ اس کے علاوہ ، کمپنی نے ایک نیا "ہائپر سکل سویٹ" کا اعلان کیا جس کا مقصد سب سے بڑی کمپیوٹنگ سائٹوں پر ہے۔ ہارڈ ویئر کی دونوں نئی ​​مصنوعات 28nm پروسیسنگ ٹکنالوجی اور کمپنی کے میکس ویل فن تعمیر پر مبنی ہیں۔

کمپنی نے دو فالو آن آرکیٹیکچرس کا اعلان کیا ہے ، جو اگلے سال کی وجہ سے پاسکل کے نام سے جانا جاتا ہے ، اور وولٹا ، جو اس کی پیروی کرے گا۔ انٹیل نے اس بات پر توجہ مرکوز کی کہ ایچ پی سی سائنس پر کس طرح اثر انداز ہوتا ہے ، اور میں اس کی وضاحت سے دلچسپ ہوا کہ وہ اپنے سپر کمپیوٹر کو کس طرح استعمال کرتا ہے - اس وقت اپنے 500 پروسیسروں کو ڈیزائن کرنے میں مدد کرنے کے لئے 500 کی فہرست میں 99 نمبر پر ہے۔ خاص طور پر کمپنی نے کہا کہ وہ اگلی نسل کے پروسیسروں کے لئے فوٹو ماسک ڈیزائن کرنے کے لئے ایک ملین سی پی یو گھنٹے استعمال کرتی ہے۔

انٹیل کی زیادہ تر سرگرمی نائٹ لینڈنگ پر مرکوز تھی ، جو اس کی Xeon Phi Chip کا اگلا ورژن ہے ، جسے ایک مسرع کے بطور استعمال کیا جاسکتا ہے بلکہ بوٹ بھی لگایا جاسکتا ہے۔ اور اس کا عمنی راستہ اگرچہ انٹیل اب کہتا ہے کہ عام دستیابی 2016 کے پہلے نصف میں ہوگی ، لیکن کچھ صارفین کو نائٹ لینڈنگ تک جلد رسائی حاصل ہے۔ فی الحال ، کری اگلے سال نیشنل انرجی ریسرچ سائنٹیفک کمپیوٹنگ سنٹر (این آر ایس سی) ، اور لاس عالموس نیشنل لیبارٹری اور سینڈیا نیشنل لیبارٹریز کے نام سے ایک نیا سپر کمپیوٹر فراہم کرنے کی تیاری میں ایک بڑے نائٹس لینڈنگ سسٹم کی جانچ کر رہا ہے۔ فرانسیسی نظام کے انٹیگریٹر ایٹوس کی ایک اکائی ، بل کو نائٹ لینڈنگ کے ابتدائی ورژن موصول ہوئے ہیں ، تاکہ وہ تیرا 1000 کے لئے تیار ہوسکے جو وہ فرانسیسی متبادل توانائی اور جوہری توانائی کمیشن کے لئے تشکیل دے رہا ہے۔ اگگنی لیڈرشپ کمپیوٹنگ فیلیٹی اگلے سال کی ترسیل کے سبب تھیٹا نامی سسٹم پر کام کر رہی ہے ، اور سینڈیا نیشنل لیبارٹریز پینگوئن کمپیوٹنگ کے ساتھ مل کر کئی سسٹمز کو اپ گریڈ کرنے کے لئے کام کر رہی ہیں جو زین پھی شریک پروسیسرز کی سابقہ ​​نسلوں کو استعمال کرتی ہیں۔

انٹیل نے پہلے کہا ہے کہ نائٹس لینڈنگ کے تین مختلف ورژن ہوں گے: ایک بیس لائن میزبان پروسیسر (خود بوٹنگ کے قابل) ، ایک میزبان پروسیسر جس میں ایک مربوط اومنی-راہ کپڑے ہے ، اور پی سی آئی ایکسلریٹر کارڈ۔ چپ میں ہی ہر ایک میں دو ٹائل شامل ہوں گے جن میں دو سی پی یو کور (کل 72 کور) ، چار ویکٹر پروسیسنگ یونٹ (دو فی کور) ، مشترکہ ایل 2 کیشے کی 1 ایم بی ، اور ہم آہنگی برقرار رکھنے کے لئے کیچنگ ایجنٹ ہوں گے۔ اور انٹیل نے کہا ہے کہ اس کو نائٹ کارنر سی پی یو کی اسکیلر کارکردگی کو 3 ٹیرافلوپ / ایس ڈبل صحت سے متعلق اور 6 ٹیرافلوپ / ایس سنگل صحت سے متعلق چوٹی کارکردگی کے ساتھ فراہم کرنا چاہئے۔ یہ MCDRAM نامی ایک نیا میموری سسٹم بھی استعمال کرتا ہے ، DDR4 پر جانے کے مقابلے میں 3x سے زیادہ بینڈوڈتھ دستیاب آن پیکیج میموری ہے جو لگتا ہے کہ ہائبرڈ میموری میموری مکعب فن تعمیر میں مختلف حالت میں ہے جس میں انٹیل اور مائکرون نے اس کے بارے میں بات کی ہے۔ شو میں ، کرے کے پاس ایک بوٹ ایبل نائٹس لینڈنگ کا حامل ایک پروٹو ٹائپ سسٹم تھا ، اور متعدد دوسرے دکاندار نائٹ لینڈنگ کے لئے ڈیزائن کردہ سسٹم دکھا رہے تھے۔ ژیون پھی کے اس ورژن کے بعد نائٹس ہل نامی ایک ورژن تیار کیا جائے گا ، جو آئندہ 10nm عمل پر بنایا جائے گا۔

اس کے علاوہ ، فیوجستو نے اس کے فلیگ شپ 2020 پروجیکٹ کے بارے میں کچھ اور بات کی ، جس پر 32 Cores والے FX100 کے نام سے مشہور ایک نئی چپ پر مبنی ہے۔ اس سے موجودہ ایف ایکس 10 کے مقابلے میں تقریباad چارگنا تیرتی پوائنٹ کی کارکردگی کی توقع کی جارہی ہے ، اور نائٹس لینڈنگ کی طرح ، فوجیتسو کا ایف ایکس 100 بھی ہائبرڈ میموری کیوب فن تعمیر کا ایک ورژن استعمال کرے گا۔ اس کے علاوہ ، NEC کے پاس ایک پروجیکٹ ہے جس کا کوڈ نامی اروڑہ (کورل پروجیکٹ سے وابستہ نہیں) ہے ، جس کی بنیاد اس کے SX-ACE چپ پر ہونے والی فالو اپ پر ہے لیکن زیادہ میموری بینڈوڈتھ کے ساتھ ہے۔ اس کا مقصد 2017 ہے۔