IT технологии

От вектора к будущему: История, достижения и наследие японских суперкомпьютеров NEC

62 / 100

Родина суперкомпьютеров: США и Япония

Суперкомпьютеры, поражающие своей вычислительной мощностью, изначально появились в Соединенных Штатах Америки. Именно в этой стране собирались самые мощные машины, которые использовались для научных исследований, обороны и высокотехнологичных проектов. Однако уже несколько десятилетий Япония успешно конкурирует с США в этой области, создавая собственные уникальные разработки. Наиболее известными японскими суперкомпьютерами стали машины линейки NEC SX, впервые представленные миру 40 лет назад.

Как в Японии зародились суперкомпьютеры

Хотя NEC далеко не единственная японская компания, активно участвующая в создании суперкомпьютеров, именно она смогла пошатнуть монополию американских гигантов Cray и Control Data. До нее на рынок высокопроизводительных вычислений также вышли такие японские корпорации, как Fujitsu и Hitachi. Тем не менее, NEC удалось войти в историю благодаря серии суперкомпьютеров NEC SX, которые доказали свою конкурентоспособность даже на американском рынке.

1970-е годы стали отправной точкой для развития индустрии суперкомпьютеров. В это время началась гонка за создание более мощных машин, необходимых для решения научных задач, прогнозирования погоды, а также выполнения военных и стратегических разработок. На тот момент абсолютным лидером в области векторно-конвейерных суперкомпьютеров считалась американская компания Cray Research. Япония же в 1970-х годах сосредоточилась на серийном производстве вычислительной техники и не участвовала в гонке за суперкомпьютеры. Ситуация изменилась после того, как правительство Японии осознало стратегическую важность высокопроизводительных вычислений. В середине 1970-х годов был принят национальный проект по созданию собственных супер-ЭВМ, к которому подключились крупнейшие японские корпорации, включая NEC.

Успех NEC SX был обусловлен значительными инвестициями и привлечением талантливых инженеров. Финансовые и человеческие ресурсы позволили японским компаниям начать разработки не с нуля. Уже в апреле 1983 года NEC анонсировала выпуск двух моделей суперкомпьютеров — SX-1 и SX-2. Их построили два года спустя, в 1985 году. Дополнительно была выпущена модификация SX-1E, представлявшая собой упрощенную версию первой модели. Эти компьютеры произвели настоящий фурор, поскольку SX-2 установил рекорд производительности, став первым в мире суперкомпьютером, преодолевшим рубеж в 1 гигафлопс.

Особенности SX-1 и SX-2

Разработкой архитектуры первых японских суперкомпьютеров занимался Тадаси Ватанабэ, инженер NEC, чей вклад в развитие высокопроизводительных вычислений получил международное признание. В 1998 году он был удостоен премии Экерта–Мокли, а в 2006 году — престижной премии Сеймура Крея в области компьютерного инжиниринга.

NEC SX-1 отличался довольно скромными характеристиками по сравнению с современными машинами. Производительность модели составляла 0,570 гигафлопс, а в пиковом режиме — 0,650 гигафлопс. Объем оперативной памяти достигал 256 мегабайт. Для клиентов с менее высокими требованиями NEC предложила упрощенную версию SX-1E, имеющую производительность 0,325 гигафлопс и 128 мегабайт памяти.

SX-2 стал настоящим прорывом. Его производительность составила 1,3 гигафлопс, а оперативная память достигала 256 мегабайт. Впечатляющая пропускная способность памяти — 11 гигабайт в секунду — обеспечивала быструю передачу данных между компонентами системы. Процессор SX-2 работал с тактовым циклом 6 наносекунд, что соответствовало частоте около 167 МГц. Использование передовых технологий LSI, включая логические элементы с задержкой 250 пикосекунд, позволило достигнуть таких высоких характеристик. В системе применялись сложные методы жидкостного охлаждения для поддержания стабильной работы.

SX-OS, операционная система, созданная специально для суперкомпьютеров NEC, базировалась на ядре ACOS-4 и предоставляла возможности для выполнения специализированных задач. Однако большинство пользователей разрабатывали прикладные программы самостоятельно, исходя из конкретных нужд.

Развитие серии: SX-3 и далее

После успеха SX-2 NEC продолжила развивать линейку суперкомпьютеров. В 1990 году был представлен SX-3, который стал первым многопроцессорным компьютером серии. Модель оснащалась четырьмя процессорами и 2 гигабайтами оперативной памяти, обеспечивая производительность до 22 гигафлопс. Усиленная версия SX-3/44 стала самым быстрым компьютером в мире в 1992–1993 годах. Применение интегральных схем с высокой плотностью вентилей позволило существенно улучшить характеристики.

SX-5, представленный в 1998 году, стал очередным шагом вперед. Каждый процессор этой модели обеспечивал производительность 8 гигафлопс, а память на модуль достигала 64 гигабайт. Общая производительность системы превысила 1 терабайт в секунду.

В 2001 году NEC выпустила SX-6 с процессорами, объединенными на одном кристалле. Это решение повысило эффективность вычислений и снизило энергопотребление. В 2002 году появилась модель SX-7, а на ее основе был создан суперкомпьютер Earth Simulator, который считался самым мощным в мире в период с 2002 по 2004 год, демонстрируя производительность 35,86 терафлопс.

Современные технологии NEC

Последние модели серии NEC SX продолжают удивлять своими характеристиками. В 2017 году была представлена платформа SX-Aurora TSUBASA, использующая векторные движки, интегрированные в стандартные серверы на базе x86/Linux. Эти системы сочетают в себе традиции и инновации, предлагая пользователям мощные инструменты для высокопроизводительных вычислений.

NEC продолжает развивать суперкомпьютерные технологии, доказывая, что Япония способна конкурировать с мировыми лидерами в этой области. Суперкомпьютеры серии SX нашли применение в метеорологии, аэрокосмической отрасли, научных исследованиях и других областях, где требуется высокая вычислительная мощность. Они остаются востребованными и сегодня, подтверждая свою надежность и эффективность.

 

Happy
Happy
50 %
Sad
Sad
0 %
Excited
Excited
0 %
Sleepy
Sleepy
0 %
Angry
Angry
50 %
Surprise
Surprise
0 %

Похожие статьи

Кнопка «Наверх»