Graph500 czyli superkomputery w praktyce

Chiński Tianhe 2 znalazł się na czele listy najpotężniejszych superkomputerów świata, ale na liście Graph500 nie zmieścił się w pierwszej piątce. Maszyna z Państwa Środka najszybciej na świecie wykonuje operacje zmiennoprzecinkowe, ale ustępuje innym komputerom w wielu praktycznych zastosowaniach polegających na wyszukiwaniu informacji w gigantycznych bazach danych. Prowadząca program PRISM NSA czy detaliczny gigant Amazon z pewnością bardziej interesują się Graph500.

Ta mniej znana lista prowadzona jest od kilku lat przez komitet pod kierownictwem Richarda Murphy'ego, specjalisty ds. architektury układów pamięci w firmie Micron Technology. Graph500 klasyfikuje komputery pod kądem wydajności przeszukiwania olbrzymich zbiorów danych i tworzenia zależności pomiędzy nimi. Stąd pochodząca od teorii grafów nazwa rankingu.

Tianhe 2 na Graph500 trafił dopiero na szóste miejsce. Zwiększona szybkość obliczeń nie oznacza bowiem zwiększonej szybkości rozwiązywania problemów. Wręcz przeciwnie. Profesor Peter Kogge z Notre Dame University mówi, że od 15 lat można zauważyć... spowolnienie pracy superkomputerów. Na każdy tysiąckrotny przyrost mocy mierzonej we flopsach dochodzi do dziesięciokrotnego zmniejszenia obszaru pamięci dostępnego dla każdego procesora w każdym z cykli zegara. To oznacza, że coraz szybsze - według mierzącego prędkość obliczeń zmiennoprzecinkowych testu Linpack - superkomputery muszą coraz dłużej czekać na dostęp do pamięci. Dlatego też najnowszy superkomputer niekoniecznie wykona sekwencjonowanie genomu czy symulację kory mózgowej szybciej niż nieco starsza maszyna. Dostęp do pamięci staje się coraz poważniejszym problemem. Dlatego też, jako że superkomputery muszą analizować coraz większe ilości danych, przemysł sporo inwestuje w poradzenie sobie z tym wąskim gardłem.

To jedna z przczyn, dla których Murphy uważa, że Graph500 znacznie lepiej oddaje rzeczywistość niż TOP500. Pokazuje on bowiem, jak maszyny radzą sobie w praktycznych zastosowaniach. Dla Facebooka znacznie ważniejsze od wydajności w obliczeniach zmiennoprzecinkowych jest przecież wyszukanie w zbiorze danych informacji łączących różne osoby, czy umożliwienie sprawdzenia, jaką muzykę lubią nasi znajommi lub do jakich restauracji chodzą. Do tego zaś konieczne jest sprawne tworzenie grafów, czyli połączeń pomiędzy różnymi danymi. Z podobną sytuacją mamy do czynienia, gdy odwiedzamy Amazona, czytamy opinie użytkowników czy widzimy rekomendacje dotyczące wyborów osób, które kupiły ten sam towar, co i my.

W najnowszym zestawieniu Graph500 na pierwszym miejscu znalazł się komputer Sequoia (3. pozycja na TOP500), następny jest Mira (5. na TOP500), dalej wymieniono JUQEEN (7. na TOP500), K computer (4. miejsce na TOP500), Fermi (12. na TOP500) i Tiahne 2 (1. na TOP500).

Graph500 TOP500 superkomputer ranking