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Ordinateur K

{{Cite web |url=http://www.top500.org/system/177232 |title=K computer, SPARC64 VIIIfs 2.0GHz, Tofu interconnect |access-date=18 September 2013 |archive-date=13 May 2020 |archive...

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L'Institut Riken des sciences informatiques avancées (AICS) de Kobe, qui abritait l'ordinateur K,

L' ordinateur K – nommé d'après le mot/chiffre japonais kei » (京) , signifiant 10 quadrillions ( ^10¹⁶ ) – était un supercalculateur fabriqué par Fujitsu et installé sur le campus de l' Institut Riken des sciences informatiques avancées à Kobe , dans la préfecture de Hyōgo , au Japon . L'ordinateur K était basé sur une architecture à mémoire distribuée avec plus de 80 000 nœuds de calcul. Il était utilisé pour diverses applications, notamment la recherche climatique, la prévention des catastrophes et la recherche médicale. Le système d'exploitation de l'ordinateur K était basé sur le noyau Linux , avec des pilotes supplémentaires conçus pour exploiter le matériel de l'ordinateur.

En juin 2011, le classement TOP500 plaçait K comme le supercalculateur le plus rapide au monde, avec une vitesse de calcul supérieure à 8 pétaflops . En novembre 2011, K devenait le premier ordinateur à dépasser les 10 pétaflops. Sa mise en service était initialement prévue pour juin 2012. En juin 2012, K était détrôné par l' IBM Sequoia américain .

benchmark HPCG . Il a conservé la première place jusqu'en juin 2018, date à laquelle il a été détrôné par Summit et Sierra .

Le supercalculateur K a été mis hors service le 30 août 2019. Au Japon, le supercalculateur K a été remplacé en 2020 par le supercalculateur Fugaku , qui a pris la première place du classement TOP500 de juin 2020, étant alors près de trois fois plus rapide que le deuxième supercalculateur le plus puissant.

TOP500 annonçait que K avait établi un record LINPACK avec une performance de 8,162 pétaflops , ce qui en faisait alors le supercalculateur le plus rapide au monde ; il atteignait cette performance avec un taux d'efficacité de calcul de 93,0 %. Le précédent record était détenu par Tianhe-1A de l' Université nationale chinoise des technologies de défense , avec une performance de 2,507 pétaflops. La liste TOP500 est révisée semestriellement et le classement évolue fréquemment, témoignant de la rapidité de la croissance de la puissance de calcul. En novembre 2011, Riken annonçait que K était devenu le premier supercalculateur à dépasser les 10 pétaflops, atteignant une performance LINPACK de 10,51 quadrillions de calculs par seconde avec un taux d'efficacité de calcul de 93,2 %. K a obtenu le meilleur classement dans les quatre tests de performance lors des HPC Challenge Awards 2011.

Le 18 juin 2012, le comité du projet TOP500 a annoncé que le supercalculateur IBM Sequoia, basé en Californie , avait remplacé K comme supercalculateur le plus rapide au monde, avec une performance LINPACK de 16,325 pétaflops. Sequoia est 55 % plus rapide que K, utilise 123 % de processeurs en plus, mais est également 150 % plus économe en énergie.

Sur la liste TOP500, elle est devenue première en juin 2011, descendant au fil du temps vers des positions inférieures, jusqu'à la dix-huitième place en novembre 2018.

L'ordinateur K a occupé la troisième place du test de référence HPCG proposé par Jack Dongarra , avec 0,6027 HPCG PFLOPS en novembre 2018.

Caractéristiques

Architecture des nœuds

L'ordinateur K était composé de 88 128 processeurs SPARC64 VIIIfx à huit cœurs cadencés à 2,0 GHz , répartis dans 864 armoires, pour un total de 705 024 cœurs Fabriqués par Fujitsu avec la technologie CMOS 45 nm , ces processeurs comportaient 96 nœuds de calcul et six nœuds d'entrée/sortie. Chaque nœud de calcul était doté d'un processeur et de 16 Go de mémoire. Le système de refroidissement liquide de l'ordinateur était conçu pour minimiser le taux de panne et la consommation d'énergie .

Réseau

Les nœuds étaient connectés par l'interconnexion à fusion torique ( Tofu ) propriétaire de Fujitsu .

Système de fichiers

Le système adoptait un système de fichiers local/global à deux niveaux avec des fonctions parallèles/distribuées et offrait aux utilisateurs une fonction de transit automatique pour le déplacement de fichiers entre les systèmes de fichiers local et global. Fujitsu a développé un système de fichiers parallèle optimisé basé sur Lustre , appelé Fujitsu Exabyte File System (FEFS), évolutif jusqu'à plusieurs centaines de pétaoctets.

Consommation d'énergie

Bien que l'ordinateur K ait affiché la consommation électrique totale la plus élevée (9,89 MW , soit l'équivalent de près de 10 000 foyers de banlieue) dans le classement TOP500 de juin 2011, son efficacité énergétique est relativement élevée, atteignant 824,6 GFlops/kW . Elle est supérieure de 29,8 % à celle du supercalculateur chinois NUDT TH MPP (classé n° 2 en 2011) et de 225,8 % à celle du Jaguar-Cray XT5-HE d'Oak Ridge (classé n° 3 en 2011). Cependant, l'efficacité énergétique de K reste bien en deçà du record de 2 097,2 GFlops/kW établi par le prototype 2 Blue Gene/Q d'IBM (NNSA/SC). À titre de comparaison, la consommation électrique moyenne d'un système du TOP 10 en 2011 était de 4,3 MW, pour une efficacité moyenne de 463,7 GFlops/kW.

Selon Jack Dongarra , compilateur du TOP500 et professeur de génie électrique et d'informatique à l' Université du Tennessee , les performances de l'ordinateur K équivalaient à celles d'« un million d'ordinateurs de bureau interconnectés ». Les coûts de fonctionnement annuels de cet ordinateur étaient estimés à 10 millions de dollars américains .

Station de transport rapide K Computer Mae

Le 1er juillet 2011, le réseau de métro rapide Port Island Line de Kobe a renommé l'une de ses stations « Port Island Minami » en « K Computer Mae » (signifiant « Devant K Computer ») en raison de sa proximité avec l'établissement. En juin 2021, après la fermeture de K Computer, la station a été renommée Keisan Kagaku Center Station .