Введение
Серия суперкомпьютеров для наук о Земле. "Симулятор Земли" (ES) (地球シミュレータ) — это серия суперкомпьютеров, установленных в Йокогамском институте наук о Земле Японского агентства морских наук и технологий.
The Earth Simulator (ES) (地球シミュレータ) is a series of supercomputers deployed at Japan Agency for Marine Earth Science and Technology Yokohama Institute of Earth Sciences.
Симулятор Земли (первое поколение)
Первое поколение симулятора Земли, разработанное в рамках инициативы правительства Японии "Проект симулятора Земли", представляло собой высокопараллельную векторную суперкомпьютерную систему, предназначенную для запуска глобальных климатических моделей с целью оценки последствий глобального потепления и решения задач в геофизике твёрдой Земли. Система была разработана в 1997 году для Японского агентства аэрокосмических исследований (JAXA), Японского института исследований атомной энергии и Японского центра морской науки и технологий (JAMSTEC). Строительство началось в октябре 1999 года, а официальное открытие площадки состоялось 11 марта 2002 года. Стоимость проекта составила 60 миллиардов иен. Созданный компанией NEC, ES был основан на архитектуре SX-6. Он состоял из 640 узлов, каждый из которых оснащён восемью векторными процессорами и 16 гигабайтами оперативной памяти, что в сумме давало 5120 процессоров и 10 терабайт памяти. Два узла размещались в шкафу размером 1 метр × 1,4 метра × 2 метра. Каждый шкаф потреблял 20 кВт электроэнергии. Система располагала 700 терабайтами дискового хранилища (450 для системы и 250 для пользователей) и 1,6 петабайтами архивного хранилища на магнитных лентах. Она позволяла проводить комплексное моделирование глобального климата в атмосфере и океане с разрешением до 10 км. Его производительность в тесте LINPACK составила 35,86 TFLOPS, что почти в пять раз превышало показатели предыдущего самого быстрого суперкомпьютера ASCI White. С 2002 по 2004 год ES являлся самым быстрым суперкомпьютером в мире. Его возможности были превзойдены прототипом IBM Blue Gene/L 29 сентября 2004 года.
Симулятор Земли (второе поколение)
ES был заменен на Earth Simulator 2 (ES2) в марте 2009 года. ES2 – это система NEC SX 9/E, состоящая из четверти исходного количества узлов, каждый из которых обладает в 12,8 раза большей производительностью (в 3,2 раза более высокая тактовая частота и в четыре раза больше вычислительных ресурсов на узел), что обеспечивает пиковую производительность в 131 TFLOPS. Благодаря производительности в 122,4 TFLOPS в тесте LINPACK, ES2 в тот момент являлся самым эффективным суперкомпьютером в мире. В ноябре 2010 года компания NEC объявила, что ES2 показал наилучший результат в тесте Global FFT, одном из критериев оценки в рамках HPC Challenge Awards, достигнув производительности 11.876 TFLOPS.
Симулятор Земли (третье поколение)
ES2 был заменен на Earth Simulator 3 (ES3) в марте 2015 года. ES3 – это система NEC SX ACE, состоящая из 5120 узлов и обладающая производительностью 1,3 PFLOPS. С 2017 по 2018 год ES3 работал параллельно с Gyoukou, суперкомпьютером с иммерсионным охлаждением, способным достигать производительности до 19 PFLOPS.
Симулятор Земли (четвертое поколение)
Earth Simulator 4 (ES4) использует процессоры AMD EPYC с ускорением, обеспечиваемым векторным сопроцессором NEC SX Aurora TSUBASA и графическими процессорами NVIDIA Ampere A100.