Top500 Supercomputer List: è Titan a conquistare il primo posto

E' stata pubblicata l'ultima edizione della Top500 List, la classifica che racchiude i 500 supercomputer più performanti del mondo. Si tratta del ventesimo anniversario della classifica, compilata due volte all'anno, a giugno e a novembre, dall'Università di Mannheim, dal Lawrence Berkeley National Laboratory e dall'University of Tennesse. L'inclusione avviene su base volontaria e l'esecuzione del benchmark Linpack, sul quale viene costruita la graduatoria, è condotta direttamente dai gestori dei sistemi che partecipano alla classifica.

A conquistare il primo posto della classifica è il supersistema Cray XK7 conosciuto con il nome di Titan e situato presso l'Oak Ridge National Laboratory in Tennesse, che spodesta il supercomputer Sequoia (IBM BlueGene/Q) il quale aveva dominato la classifica nell'edizione di giugno. Titan ha fatto segnare, con il benchmark Linpack, il record di 17,59 petaflops al secondo (ovvero 17 milioni di miliardi di calcoli in virgola mobile al secondo) contro gli "appena" 16,32 petaflops di Sequoia.

Osservando i dettagli dei sistemi si nota come il numero di core presenti in Sequoia (circa 1,5 milioni) siano più del doppio di quelli presenti in Titan (poco più di 560 mila): il 90% della potenza elaborativa di quest'ultimo deriva però dagli oltre 260 mila core K20x di NVIDIA. La computazione parallela resa possibile impiegando le architetture GPU per il calcolo general-purpose rappresenta una strada importante verso il raggiungimento del traguardo rappresentato dall'exascale computing (ovvero mille volte i livelli prestazionali attuali) dal momento che l'efficienza energetica delle GPU è superiore rispetto alle comuni CPU.

Titan, ad esempio, pur consumando nel complesso 8,21 megawatt, può vantare un'efficienza energetica di 2142,77 megaflops per watt (ovvero ogni watt consumato permette di eseguire circa 2 miliardi di operazioni in virgola mobile al secondo). A confronto il supersistema Sequoia consuma 7,9 megawatt per un'efficienza energetica di 2092 megaflop per watt.

La pubblicazione della classifica rappresenta l'occasione per osservare le grandi tendenze del mondo supercomputing. In questa edizione si contano 62 sistemi che fanno uso di tecnologie di accelerazione e co-processing, in crescita dai 58 presenti nella classifica di giugno. Da sottolineare la presenza dei coprocessori Xeon Phi in sette dei sistemi presenti in classifica, uno dei quali presente tra le prime dieci posizoni: si tratta di Stampede (PowerEdge C8220), situato presso l'università del Texas, con una potenza elaborativa di 2,6 petaflop che si classifica al settimo posto. Su un piano più generale, il 76% dei core presenti nei sistemi della Top500 sono di casa Intel, il 12% sono soluzioni AMD Opteron mentre il 10,6% sono processori IBM power.

Sono 23 i sistemi che superano la barriera del petaflop in questa classifica. Il primo supersistema ad infrangere questo muro fu Roadrunner ,presso i Los Alamos National Laboratory, nel Nuovo Messico, nel mese di giugno 2008. Adesso il supersistema occupa la ventiduesima posizione. Interessante osservare che tra i primi dieci supersistemi al mondo è presente anche un'installazione italiana, il supercomputer Fermi (BlueGene/Q IBM) dislocato presso consorzio interuniversitario CINECA di Casalecchio di Reno e capace di una potenza computazionale di 1,7 petaflop, classificandosi al nono posto.

Per fornire un riferimento, segnaliamo che gli attuali processori ad uso domestico possono raggiungere potenze computazionali di qualche centinaio di gigaflops (centinaia di miliardi di operazioni in virgola mobile al secondo) mentre sul versante delle GPU è possibile superare la barriera del teraflops, pari quindi a migliaia di miliardi di operazioni in virgola mobile al secondo.