TOP500 Supercomputer: Το Linux κυριαρχεί στο supercomputing. Το 1998, το Linux εμφανίστηκε για πρώτη φορά στη λίστα TOP500 Supercomputer. Σήμερα, τελικά συνέβη: Και οι 500 από τους ταχύτερους υπερυπολογιστές στον κόσμο τρέχουν με Linux.
Τα τελευταία δύο συστήματα που δεν διαθέτουν Linux, είναι δύο υπολογιστές IBM POWER στην Κίνα που τρέχουν AIX. Όπως έπεσαν από τη λίστα υπερυπολογιστών του TOP500 τον Νοέμβριο του 2017.
Συνολικά, η Κίνα διαθέτει τους περισσότερους υπερυπολογιστές με 202 μηχανήματα, ενώ στις ΗΠΑ υπάρχουν 144. Η Κίνα κερδίζει επίσης τις ΗΠΑ στη συνολική απόδοση. Οι σούπερ υπολογιστές της Κίνας αντιπροσωπεύουν το 35,4% των υπολογιστών του Top500, ενώ οι ΗΠΑ ακολουθούν με το 29,6% και όπως φαίνεται, η Αμερική θα συνεχίσει να παρατηρεί την τεχνολογική της πτώση.
Όταν δημιουργήθηκε η πρώτη λίστα υπερυπολογιστών του Top500 τον Ιούνιο του 1993, το Linux ήταν ένα παιχνίδι. Δεν είχε υιοθετήσει ακόμα το Tux σαν μασκότ του. Μετά από λίγο όμως το για το Linux ξεκίνησε την πορεία του στον υπερυπολογισμό.
Το 1993-1994, στο NASA Goddard Space Flight Center, οι Donald Becker και Thomas Sterling σχεδίασαν τον υπερυπολογιστή Commodity Off The Shelf (COTS): Beowulf. Για το ότι δεν μπορούσαν να αντέξουν οικονομικά τους παραδοσιακούς υπερυπολογιστές, κατασκεύασαν έναν υπολογιστή αποτελούμενο από 16 επεξεργαστές Intel 486 DX4, οι οποίοι συνδέονταν μέσω διαύλου Ethernet. Ο υπερυπολογιστής Beowulf ήταν κορυφαίος!
Μέχρι σήμερα, το σχέδιο του Beowulf παραμένει ένας δημοφιλής, φθηνός τρόπος σχεδιασμού υπερυπολογιστών.
Από τότε που εμφανίστηκε για πρώτη φορά στο Top500 το 1998, το Linux φαινόταν να τραβάει προς την κορυφή. Πριν πάρει το προβάδισμα, το Unix κυριαρχούσε στο supercomputing, μέχρι το 2004, που το Linux κατάφερε να έχει το προβάδισμα.
“Το Linux έγινε η κινητήρια δύναμη στις ανακαλύψεις της υπολογιστικής ισχύς που τροφοδότησαν την έρευνα και την τεχνολογική καινοτομία”, αναφέρει το Top500.org του Linux Foundation. Με άλλα λόγια, το Linux κυριαρχεί στον υπερυπολογισμό, επειδή βοηθά τους ερευνητές να ωθήσουν στα όρια στην υπολογιστική ισχύ.
Αυτό συνέβη για δύο λόγους:
Πρώτον, οι περισσότεροι από τους κορυφαίους υπερυπολογιστές του κόσμου είναι ερευνητικά μηχανήματα κατασκευασμένα για εξειδικευμένα καθήκοντα, και κάθε μηχανή είναι ένα αυτόνομο project με μοναδικά χαρακτηριστικά και απαιτήσεις βελτιστοποίησης.
Για την εξοικονόμηση κόστους, κανείς δεν θέλει να αναπτύξει ένα δικό του προσαρμοσμένο λειτουργικό σύστημα για κάθε ένα από αυτά τα συστήματα. Με το Linux, ωστόσο, οι ερευνητικές ομάδες μπορούν να τροποποιήσουν και να βελτιστοποιήσουν πολύ εύκολα τον ανοιχτό κώδικα του Linux σε ότι χρειάζονται ακριβώς.
Για παράδειγμα, το νέο Linux 4.14 επιτρέπει στους υπερυπολογιστές να χρησιμοποιούν τη διαχείριση ετερογενών μνημών (από το Heterogeneous Memory Management ή HMM). Αυτό επιτρέπει στις μονάδες GPU και CPU να έχουν πρόσβαση σε ένα κοινόχρηστο χώρο διευθύνσεων μιας διεργασίας. Έτσι οι 102 της λίστας του Top500 χρησιμοποιούν τώρα την τεχνολογία GPU επιταχυντή – συνε-επεξεργαστή (GPU accelerator/co-processor ) για καλύτερες επιδόσεις, χάρη στο HMM.
Εξίσου σημαντικό, όπως επεσήμανε το Linux Foundation:
“Το κόστος αδειοδότησης μιας προσαρμοσμένης, αυτό-υποστηριζόμενης διανομής Linux είναι το ίδιο, είτε χρησιμοποιείτε 20 nodes ή 20 εκατομμύρια nodes”.
Έτσι, “με την αξιοποίηση της τεράστιας κοινότητας ανοιχτού κώδικα του Linux, τα projects είχαν πρόσβαση σε δωρεάν πόρους υποστήριξης και προγραμματιστές για να διατηρήσουν το κόστος των προγραμματιστών ισοδύναμο με ή κάτω από άλλα λειτουργικά συστήματα.”
Τώρα που το Linux έφτασε στην κορυφή του supercomputing (στοιχεία από το TOP500 Supercomputer), μάλλον δεν θα το δούμε σύντομα να χάνει την κυριαρχία του.
Θα χρειαστεί κάποια επανάσταση στο hardware, όπως η κβαντική υπολογιστική, για να αλλάξει η λίστα. Φυσικά, το Linux ενδέχεται να εξακολουθεί να κυριαρχεί αφού οι προγραμματιστές της IBM εργάζονται ήδη για τη μεταφορά του Linux σε κβαντικούς υπολογιστές.
