Европейцы планируют создать суперкомпьютер, построенный на базе процессоров, предназначенных для мобильных устройств

Европейский синдикат, в который вошло около нескольких десятков участников, собирается создать суперкомпьютер, основой архитектуры которого станут процессоры, используемые в смартфонах, планшетных компьютерах и многих других мобильных устройств. Вычислительная мощность этого компьютера будет составлять экзафлопс, что составляет 10^8 операций с плавающей запятой за одну секунду. Эта характеристика значительно превышает по мощности даже самые быстрые суперкомпьютеры современности.

В соответствие с историческими данными, судя по области суперкомпьютерных вычислений можно определить уровень развития вычислительной техники современности. В 70-ые и 80-ые года двадцатого века суперкомпьютеры марки Cray были похожи на универсальные ЭВМ, вычислительные возможности которых были расширены применением дополнительных процессоров. 90-х и 2000-ые года суперкомпьютеры уже стали местом сосредоточения сотен, тысяч и миллионов процессоров и ядер для вычисления, ведь компьютеры и ноутбуки на тот момент получили повсеместное распространение. Подтверждением этому является самый быстрый суперкомпьютер, произведенный в Китае, Tianhe-2, в действие который приводят 3,1 миллиона вычислительных ядер.

Отрицательной особенностью применения в суперкомпьютерах стандартных процессоров, является излишнее потребление энергии. Например, планируемая к постройке в Японии вычислительная система уровня экза из графических стандартных процессоров потребляет от 30 до 40 мегаватт энергии. Такое потребление энергии свойственно для мощнейших систем охлаждения, на которые обусловлена чрезвычайно высокая цена эксплуатации.

Процессоры, которые установлены в мобильных устройствах, в сравнении состандартными, были разработаны для функционирования в условиях жесточайшего дефицита энергии, когда идет борьба за каждый милливатт энергии. Но современные процессоры ARM сегодня имеют достаточно высокий уровень мощности, а потому могут быть рассмотрены в качестве кандидатов для процессоров суперкомпьютеров. К тому же, с высокой производительностью будет сочетаться низкое потребление энергии, по сравнению с суперкомпьютерами, которые построены на основе стандартных процессоров.

Проект по созданию суперкомпьютеров называется Mont-Blanc. Он был запущен в 2011 году специалистами центра суперкомпьютерных вычислений в Барселоне. На сегодняшний день к работе в этом проекте присоединилось 14 участников. На его финансирование выделено 22 миллиона евро, которые будут перечисляться постепенно до сентября 2016 года.

Разработчики уже могут похвастаться первыми удачными реализациями – разработаны и изготовлены опытные образцы серверов блейд, которые будут базовыми элементами будущего суперкомпьютера. Эти серверы были построены на основе процессоров Samsung Exynos 5, состоящие из двух ядер. Они представляют собой систему на чипе, которая в основе имеет процессы ускорения графики и вычислительные ядра ARM Cortex-A15. Отличительной особенностью данного сервера является значительно меньшее употребление энергии, в сравнении с серверами на основе обычных процессоров.

Логично предположить, что изобретение суперкомпьютеров экстремальной производительности на основе ARM-процессоров требует применения немыслимого количества ядер для вычисления. Соответственно, потребуется значительно усложнить программное обеспечение устройства, которое должно будет одновременно исполнять сразу несколько миллиардов программных задач. Такая проблема предположительно потребует создания новой операционной системы и новых средств для разработки программного обеспечения, при помощи которых система будет максимально эффективно работать и будет сохранена гибкость управления количеством используемой энергии.