Der Earth Simulator ( ES ) (地球シミュレータ, Chikyū Shimyurēta ) ist eine Reihe von Supercomputern, die am Yokohama Institute of Earth Sciences der Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology eingesetzt werden .
Earth Simulator (erste Generation)
Die erste Generation des Earth Simulators, entwickelt im Rahmen des japanischen Regierungsprojekts „Earth Simulator Project“, war ein hochparalleles Vektor- Supercomputersystem zur Durchführung globaler Klimamodelle. Ziel war die Bewertung der Auswirkungen der globalen Erwärmung und von Problemen in der Geophysik der festen Erde. Das System wurde 1997 für die Japanische Raumfahrtbehörde (JAXA ), das Japanische Atomenergie-Forschungsinstitut (JAERI) und das Japanische Zentrum für Meereswissenschaft und -technologie (JAMSTEC) entwickelt. Der Bau begann im Oktober 1999, und die Anlage wurde am 11. März 2002 offiziell eröffnet. Die Projektkosten beliefen sich auf 60 Milliarden Yen .
Der von NEC entwickelte Supercomputer ES basierte auf deren SX-6 -Architektur. Er bestand aus 640 Knoten mit jeweils acht Vektorprozessoren und 16 Gigabyte Arbeitsspeicher , insgesamt also 5120 Prozessoren und 10 Terabyte Speicher. Jeweils zwei Knoten waren in einem 1 m × 1,4 m × 2 m großen Gehäuse untergebracht. Jedes Gehäuse verbrauchte 20 kW. Das System verfügte über 700 Terabyte Festplattenspeicher ( 450 für das System und 250 für die Benutzer) und 1,6 Petabyte Massenspeicher in Bandlaufwerken . Es konnte umfassende Simulationen des globalen Klimas in Atmosphäre und Ozeanen bis zu einer Auflösung von 10 km durchführen. Seine Leistung im LINPACK- Benchmark betrug 35,86 TFLOPS und war damit fast fünfmal schneller als die des bis dahin schnellsten Supercomputers, ASCI White .
ES war von 2002 bis 2004 der schnellste Supercomputer der Welt. Seine Kapazität wurde am 29. September 2004 vom IBM - Prototyp Blue Gene/L übertroffen .
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Earth Simulator (zweite Generation)
 Earth Simulator (zweite Generation) | |
| Aktiv | 2009–2015 |
|---|---|
| Architektur | 160 Knoten vom Typ NEC SX-9E Vektorrechner |
| Betriebssystem | SUPER-UX |
| Geschwindigkeit | 131 TFLOPS (Spitzenwert) |
| Rang | TOP500 : 22. Juni 2009 |
Der Earth Simulator (ES) wurde im März 2009 durch den Earth Simulator 2 (ES2) ersetzt. [ 1 ] ES2 ist ein NEC SX-9/E- System und verfügt über ein Viertel der Anzahl an Knoten, die jeweils die 12,8-fache Leistung bieten (3,2-fache Taktfrequenz, vierfache Rechenleistung pro Knoten), was eine Spitzenleistung von 131 TFLOPS ergibt. Mit einer erreichten LINPACK-Leistung von 122,4 TFLOPS [ 2 ] war ES2 zu diesem Zeitpunkt der effizienteste Supercomputer der Welt. Im November 2010 gab NEC bekannt, dass ES2 den Global FFT, eine der Kriterien der HPC Challenge Awards , mit einer Leistung von 11,876 TFLOPS anführte. [ 3 ]
Earth Simulator (dritte Generation)
 Earth Simulator (dritte Generation) | |
| Aktiv | 2015–2021 |
|---|---|
| Architektur | 5120 Knoten von NEC SX-ACE |
| Betriebssystem | SUPER-UX |
| Geschwindigkeit | 1,3 PFLOPS (Spitzenwert) |
ES2 wurde im März 2015 durch den Earth Simulator 3 (ES3) ersetzt. ES3 ist ein NEC SX-ACE- System mit 5120 Knoten und einer Leistung von 1,3 PFLOPS. [ 4 ]
ES3 lief von 2017 bis 2018 parallel zu Gyoukou , einem Supercomputer mit Immersionskühlung, der bis zu 19 PFLOPS erreichen kann.
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Earth Simulator (vierte Generation)
| Aktiv | Betriebsbereit ab 2021 |
|---|---|
| Architektur | Mehrere Architekturen ( AMD EPYC 7742, NEC SX-Aurora TSUBASA , NVIDIA A100 ), die über InfiniBand HDR200 miteinander verbunden sind |
| Betriebssystem | CentOS 8 |
| Geschwindigkeit | 19,5 PFLOPS (Peak) [ 5 ] / 13,45 PFLOPS (Peak) [ 6 ] |
| Rang | TOP500 : Platz 39, Juni 2021 |
Der Earth Simulator 4 (ES4) nutzt AMD EPYC- Prozessoren mit Beschleunigung durch die NEC SX-Aurora TSUBASA Vector Engine und NVIDIA Ampere A100 GPUs. [ 7 ]
Siehe auch
Referenzen
- ^ „Japans Earth Simulator 2 ist eröffnet“ . 1. März 2009.
- ^ „Earth Simulator-Update bricht Effizienzrekord“ . 5. Juni 2009.
- ^ ""Earth Simulator" gewinnt den ersten Platz bei den HPC Challenge Awards . 17. November 2010.
- ^ CEIST, JAMSTEC. „ERDSIMULATOR“ . www.jamstec.go.jp .
- ^ „Systemübersicht“ . JAMSTEC . Abgerufen am 27. November 2022 .
- ^ „Earth Simulator -SX-Aurora TSUBASA - SX-Aurora TSUBASA B401-8, Vector Engine Type20B 8C 1.6GHz, Infiniband HDR200“ . top500.org . Abgerufen am 27. November 2022 .
- ^ „Earth Simulator: Systemübersicht“ . Japanische Agentur für Meeres- und Geowissenschaft und Technologie . Archiviert vom Original am 31. Mai 2024. Abgerufen am 1. Juni 2024 .
- Sato, Tetsuya (2004). „Der Erdsimulator: Rollen und Auswirkungen“. Nuclear Physics B: Proceedings Supplements . 129 : 102–108 . Bibcode : 2004NuPhS.129..102S . doi : 10.1016/S0920-5632(03)02511-8 .
Externe Links
- Offizielle Website
- ES für Kinder (Archiviert am 3. August 2022 im Internetarchiv Wayback Machine)
- Grossman, Lev (18. November 2002). „Die besten Erfindungen 2002“ . Time . Robotik & Technik. Archiviert vom Original am 6. März 2014.
- „Ultrastruktursimulationen“ . Krell Institute . 15. Juli 2009. Archiviert vom Original am 22. Juli 2011.
Die USA stehen vor einer großen Herausforderung im Bereich des wissenschaftlichen Rechnens, der Grundlage wissenschaftlicher Entdeckungen im 21. Jahrhundert.
