Tianhe-2 o TH-2 ( chino :天河-2 ; pinyin : tiānhé-èr ; lit. 'Heavenriver-2', es decir, ' Vía Láctea 2') es una supercomputadora de 3,86 petaflop ubicada en el Centro Nacional de Supercomputadoras en Guangzhou , China . [3] Fue desarrollado por un equipo de 1.300 científicos e ingenieros.
Fue la supercomputadora más rápida del mundo según las listas TOP500 de junio de 2013, noviembre de 2013, junio de 2014, noviembre de 2014, junio de 2015 y noviembre de 2015. [4] [5] El récord fue superado en junio de 2016 por el Sunway TaihuLight . En 2015, los planes de la Universidad Sun Yat-sen en colaboración con el distrito de Guangzhou y la administración de la ciudad para duplicar sus capacidades informáticas se detuvieron por un rechazo del gobierno de EE. UU. a la solicitud de Intel de una licencia de exportación para las CPU y las placas de coprocesador . [6] [7] [8]
En respuesta a las sanciones estadounidenses , China presentó la supercomputadora Sunway TaihuLight en 2016, que supera sustancialmente a la Tianhe-2 (y también afectó la actualización de Tianhe-2 a Tianhe-2A, reemplazando la tecnología estadounidense), y en noviembre de 2022 ocupa el octavo lugar en la lista TOP500 mientras utiliza tecnología completamente nacional, incluido el microprocesador multinúcleo Sunway . [9]
El desarrollo de Tianhe-2 fue patrocinado por el Programa de Alta Tecnología 863 , iniciado por el gobierno chino, el gobierno de la provincia de Guangdong y el gobierno de la ciudad de Guangzhou . [1] Fue construido por la Universidad Nacional de Tecnología de Defensa (NUDT) de China en colaboración con la firma de TI china Inspur . [1] [5] Inspur fabricó las placas de circuito impreso y ayudó con la instalación y prueba del software del sistema. [1] El proyecto estaba originalmente programado para completarse en 2015, pero en cambio se declaró operativo en junio de 2013. [10] A junio de 2013, la supercomputadora aún no estaba completamente operativa. Se esperaba que alcanzara sus capacidades informáticas completas a fines de 2013. [5]
En junio de 2013, Tianhe-2 encabezó la lista TOP500 de las supercomputadoras más rápidas del mundo y todavía figuraba como la máquina más rápida en la lista de noviembre de 2015. [11] La computadora superó al segundo lugar, Titan, por un margen de casi 2 a 1. Titan, que se encuentra en el Laboratorio Nacional Oak Ridge del Departamento de Energía de los Estados Unidos , logró 17,59 petaflops, mientras que Tianhe-2 logró 33,86 petaflops. El desempeño de Tianhe-2 devolvió el título de la supercomputadora más rápida del mundo a China después del debut de Tianhe-I en noviembre de 2010. El Instituto de Ingenieros Eléctricos y Electrónicos dijo que la victoria de Tianhe-2 "simboliza el compromiso inquebrantable de China con la carrera armamentista de la supercomputación". [5] En junio de 2013, China albergaba 66 de las 500 mejores supercomputadoras, solo superada por los 252 sistemas de los Estados Unidos. [3] El total chino aumentó a 168 de los 500 principales sistemas en junio de 2016, superando a Estados Unidos, que cayó a 165 de las 500 principales supercomputadoras. [12]
Graph500 es una lista alternativa de las mejores supercomputadoras basada en un análisis de pruebas de referencia de gráficos . [13] En su prueba de referencia, el sistema se probó a 2061 gigaTEPS ( bordes atravesados por segundo ). El sistema superior, IBM Sequoia , se probó a 15 363 gigaTEPS. [13] También ocupa el primer lugar en la prueba de referencia HPCG propuesta por Jack Dongarra , con 0,580 HPCG PFLOPS en junio de 2014. [14]
La Tianhe-2 ha estado alojada en la Universidad Nacional de Tecnología de Defensa . [15]
Según NUDT, Tianhe-2 se habría utilizado para simulación, análisis y aplicaciones de seguridad gubernamental. [1]
Con 16.000 nodos informáticos, cada uno compuesto por dos procesadores Intel Ivy Bridge Xeon y tres chips coprocesadores Xeon Phi , representó la instalación más grande del mundo de chips Ivy Bridge y Xeon Phi, contando con un total de 3.120.000 núcleos [3] (debido a las sanciones estadounidenses , las actualizaciones Tianhe-2A cambiaron los aceleradores Xeon Phi por Matrix-2000, [16] y el sistema actualizado más rápido tiene 4.981.760 núcleos en total, pero aún así cayó del segundo al cuarto lugar debido a sistemas más nuevos y más rápidos agregados a la lista). Cada uno de los 16.000 nodos poseía 88 gigabytes de memoria (64 utilizados por los procesadores Ivy Bridge y 8 gigabytes para cada uno de los procesadores Xeon Phi). La memoria total de la CPU más el coprocesador fue de 1375 TiB (aproximadamente 1,34 PiB ). [1] El sistema tiene un sistema de archivos H 2 FS de 12,4 PiB que consta de nodos de reenvío de E/S que proporcionan una velocidad de ráfaga de 1 TiB/s respaldada por un sistema de archivos Lustre con un rendimiento sostenido de 100 GiB/s. [17] [18]
Durante la fase de prueba, la Tianhe-2 se instaló en un espacio reducido que no era el óptimo. Cuando se montó en su ubicación definitiva, el sistema habrá tenido un rendimiento máximo teórico de 54,9 petaflops. En el consumo máximo de energía, el sistema en sí habría consumido 17,6 megavatios de energía. Incluyendo la refrigeración externa, el sistema consumió un total de 24 megavatios. El complejo informático terminado habría ocupado 720 metros cuadrados de espacio. [1]
El sistema front-end constaba de 4096 CPU Galaxy FT-1500 , un derivado de SPARC diseñado y construido por NUDT. Cada FT-1500 tiene 16 núcleos y una frecuencia de reloj de 1,8 GHz . El chip tiene un rendimiento de 144 gigaflops y funciona con 65 vatios. La interconexión , denominada TH Express-2, diseñada por NUDT, utilizaba una topología de árbol grueso con 13 conmutadores cada uno de 576 puertos. [1]
Tianhe-2 se ejecutaba en Kylin Linux , una versión del sistema operativo desarrollado por NUDT. La gestión de recursos se basa en Slurm Workload Manager . [1]
Los investigadores han criticado a Tianhe-2 por su difícil manejo. "Está en la vanguardia mundial en cuanto a capacidad de cálculo, pero la funcionalidad de este superordenador todavía está muy por detrás de los de Estados Unidos y Japón", afirma Chi Xuebin, subdirector del Centro de Información y Redes Informáticas. "Algunos usuarios necesitarían años o incluso una década para escribir el código necesario", añade. [19]
La ubicación de Tianhe-2 está en el sur de China, donde el clima más cálido y, por lo tanto, las temperaturas promedio más altas podrían incrementar el consumo de electricidad en aproximadamente un 10% en comparación con una ubicación en el norte de China.