Portugal Supercomputador Fujitsu "K computer" é o mais rápido do mundo

A RIKEN e a Fujitsu apoderaram-se da liderança na 37ª lista TOP500, anunciada durante a 26ª Conferência Internacional de Supercomputação (ISC’11) que decorre em Hamburgo, na Alemanha. Este ranking baseia-se numa medição do desempenho do “K computer”(*1), actualmente em desenvolvimento conjunto.

O sistema K computer está de momento na fase de configuração e tem 672 racks equipados com um total de 68.544 processadores. Este sistema ainda em desenvolvimento alcançou o melhor desempenho mundial no benchmark LINPACK, com 8.162 petaflops (milhares de biliões de operações de virgula flutuante por segundo), colocando-se assim na liderança da lista TOP500. Além disso, o sistema registou padrões elevados, com uma taxa de eficiência de computação de 93.0%. Esta é a primeira vez desde Junho de 2004 que um supercomputador japonês lidera a lista TOP500 – o último líder nipónico foi o “Earth Simulator”.

1. Background
A RIKEN e a Fujitsu têm trabalhado em conjunto no desenvolvimento do K computer, com o objectivo de começar a usá-lo de forma partilhada até Novembro de 2012, como parte da iniciativa High-Performance Computing Infrastructure (HPCI) liderada pelo Ministério da Educação, Cultura, Desporto, Ciência e Tecnologia do Japão (MEXT). O K computer será composto por mais de 800 racks — cada um equipado com processadores ultrarápidos e energeticamente eficientes — que acedem a uma rede com uma enorme capacidade de interconectividade. Este supercomputador combina tecnologias de ponta para proporcionar um elevado desempenho e uma grande fiabilidade.

Para testar o desempenho do sistema na fase de configuração, a velocidade de processamento do K computer foi medida através do programa de benchmark LINPACK, que o colocou no topo do ranking da 37ª TOP500, lista dos supercomputadores mais rápidos do mundo. O ranking TOP500 foi criado em 1993 e é actualizado duas vezes por ano, em Junho e em Novembro.

2. Desempenho e Estado Futuro do K computer
O programa de benchmark LINPACK, executado na parte do sistema que emprega 68.544 CPUs instaladas no K computer que está a ser configurado, registou um desempenho líder de 8.162 petaflops. Isso valeu-lhe a primeira posição na lista TOP500. Além do mais, sendo um dos maiores supercomputadores mundiais, ele alcançou uma taxa de eficiência de computação extraordinariamente elevada: 93.0%. Este feito foi possível devido à combinação de tecnologias do K computer, onde se incluem o elevado número de CPUs, a interconectividade que as liga umas às outras, e o software que é capaz de aproveitar o melhor possível o desempenho do hardware.

Quando a configuração do K computer estiver terminada em 2012, o objectivo é que ele alcance um desempenho LINPACK de 10 petaflops. A máquina será muito utilizada numa série de campos da ciência informática, onde se espera que contribua para a geração de resultados de investigação de nível mundial. O K computer é um supercomputador totalmente produzido no Japão, desde a investigação e desenvolvimento dos processadores, ao design do sistema e à manufactura. Espera-se que a utilização do K computer tenha um impacto inovador em campos como a investigação das alterações climáticas globais, a meteorologia, a prevenção de desastres, e a medicina, contribuindo deste modo para a criação de um sociedade próspera e segura. A RIKEN e a Fujitsu irão continuar a trabalhar incansavelmente com vista a terem o sistema totalmente pronto em 2012.

3. Comentários da RIKEN e da Fujitsu

Ryoji Noyori, Presidente da RIKEN
Gostaria de expressar a minha profunda gratidão para com todos, começando pela equipa da Fujitsu Limited, nosso parceiro de desenvolvimento, que tanto têm trabalhado na construção do K computer, mesmo sob as severas condições que se seguiram ao grande terramoto do leste do Japão. È maravilhoso poder partilhar a alegria deste momento com eles. Acredito sinceramente que a força e a perseverança demonstradas durante este projecto também irão tornar possível a recuperação da região devastada de Tohoku. À medida que avançamos com vista à conclusão deste projecto até Junho próximo, iremos manter o nosso firme compromisso para com a manutenção e funcionamento do sistema, e esperamos ver resultados fantásticos quando começarmos a disponibilizar este supercomputador de elevado desempenho a utilizadores de todo o mundo.

Michiyoshi Mazuka, Presidente do Conselho de Administração e Director Representativo da Fujitsu Limited
Estou extremamente satisfeito por termos alcançado este resultado, possível devido ao esforço imenso de todos os envolvidos, apesar do impacto do grande terramoto do leste do Japão. Em particular, estou sinceramente grato aos nossos parceiros na região de Tohoku pelo seu empenho em nos fazerem chegar carregamentos regulares de componentes, não obstante terem sido eles próprios afectados pelo desastre. Juntar centenas de milhares de componentes para lançar rapidamente um sistema de computação de tão larga escala — que teria sido quase impossível usando tecnologias convencionais — requer um nível incrível de fiabilidade. Acredito que esta fiabilidade é a verdadeira marca da indústria japonesa. Sem nos congratularmos demasiado e sem perder de vista o objectivo, iremos continuar a proceder à implementação do sistema e, assim que esta estiver concluída, esperamos contribuir para os feitos que o K computer tornará possíveis.

Explicações Suplementares

1. K computer
O K computer, que está a ser desenvolvido em conjunto pela RIKEN e pela Fujitsu, faz parte da iniciativa High-Performance Computing Infrastructure (HPCI) liderada pelo Ministério da Educação, Cultura, Desporto, Ciência e Tecnologia do Japão (MEXT). A configuração do K computer teve início no fim de Setembro de 2010, estando a sua disponibilidade para uso partilhado agendada para 2012. “K computer” é a alcunha que a RIKEN tem utilizado desde Julho de 2010 para designar o supercomputador deste projecto. O “K” vem da letra Kanji japonesa “Kei”, que significa dez petas ou 10 elevado à 16ª potência. O logo do K computer baseado na letra japonesa Kei foi escolhido em Outubro de 2010. No seu sentido original, “Kei” expressa uma grande porta de entrada, pelo que se espera que o sistema abra novos caminhos à ciência informática.

2. LINPACK
Programa desenvolvido por J. Dongarra, doutorado pela Universidade do Tennessee, para resolver um sistema de equações lineares usando computação matricial. É o programa de benchmark usado para criar a lista TOP500, que ordena o desempenho dos supercomputadores mundiais (anunciada em Junho e em Novembro de cada ano).