Игрушки для взрослых

Берд Киви (kiwi@computerra.ru)

Спецвыпуск Xakep, номер #038, стр. 038-080-5

История процессоров GRAPE началась в первой половине 1990-х годов, когда в Токийском университете разработали архитектуру специализированного ускорителя для обсчета задач гравитационных взаимодействий многих тел, например, при моделировании эволюции галактики. Отсюда, собственно, и пошло название процессора, как сокращение от GRAvity PipE, то есть "гравитационный конвейер". Затем класс задач был расширен до более широкого спектра проблем молекулярной динамики, физики, плазмы, гидродинамики, а в названии появился префикс MD. К 2000 году была освоена технология изготовления специальных ускорительных PCI-плат, несущих на себе до 16 спецпроцессоров и превращающих обычный ПК или рабочую станцию в мощный суперкомпьютер. Чипы MD-GRAPE2 для этих плат были изготовлены в США, подразделением IBM Microelectronics Division.

Заметным результатом этого сотрудничества с IBM стал суперкомпьютер MDM (Molecular Dynamics Machine, www.mdm.riken.go.jp), в 2001 году установивший абсолютный мировой рекорд в скорости вычислений - 75 терафлопс. К сожалению, этот рекорд не зафиксирован в официальном мировом рейтинге суперкомпьютеров Top500, поскольку по давно установившимся правилам, машины здесь ранжируются по результатам единого теста Linpack (решение большой системы линейных уравнений), а MDM - специализированный компьютер, на который тест Linpack ложится плохо. Поэтому в Top500 с 2002 года чемпионом считается другая японская машина, векторный суперкомпьютер "Симулятор Земли" производительностью 35,86 терафлопс, собранный фирмой NEC и исследующий задачи по метеорологии и моделированию климата планеты в научном центре Earth Simulator Center.

Насколько можно судить по предварительному описанию петафлопсной японской машины Protein Explorer, она в значительной степени повторяет конструкцию MDM, только на существенно более продвинутой элементной базе - пиковая производительность чипа MDGRAPE-3 достигла 165 гигафлопс, а одной ускорительной PCI-платы на его основе - 3,96 терафлопс. Дополнительные подробности о конструкции этого суперкомпьютера можно найти по адресу www.sc-conference.org/sc2003/paperpdfs/pap168.pdf.