Különleges szuperszámítógépet építettek Skóciában

[HPCWire/silicon.com] A szuperszámítógépek új nemzedékét képviseli az Edinburgh-ban beüzemelt Maxwell, melyet a skót James Clerk Maxwell fizikusról neveztek el. A konfiguráció programozható áramkörökből épül fel, amelyek révén tízszeres energiahatékonyságot lehet elérni a hagyományos mikroprocesszorokkal szemben. A sztereotípiákra cáfolva a skótok 3,6 millió fontot, vagyis 1,3 milliárd forintot költöttek a gép megépítésére, melyet olyan számításintenzív területeken fognak bevetni, mint a gyógyszerkutatás, honvédelem, vagy a szeizmológia.

A számításokat nem az Intel, az AMD vagy az IBM által szállított mikroprocesszorok, hanem úgynevezett field programmable gate array (FPGA) chipek végzik, amelyek leginkább tetszőlegesen programozható logikai áramköröknek foghatóak fel (akadémikusan programozható kapumátrix). Az alapvető különbség, hogy míg a hagyományos processzorokban a végrehajtóegységek logikai felépítése fix, addig az FPGA lehetőséget nyújt arra, hogy az algoritmus számára optimális blokkokat építsünk, így az áramkör hatékonysága megsokszorozódik, ugyanis nem rengeteg alacsony szintű matematikai műveletekkel kell közelíteni a számításokat.

A világ persze nem tökéletes, az FPGA-k nem alkalmasak általános célú használatra, ugyanis programozásuk ahhoz nehézkes. Specifikus, nagy számítási tömeggel bíró feladatok esetében azonban bőven megtérül a befektetés: sokszoros, egyes esetekben akár több százszoros sebesség, és jellemzően tízszeres energiahatékonyság. Mark Parsons, az Edinburgh Parallel Computing Centre igazgatója szerint az FPGA-programozás ma még nehéz feladat ahhoz, hogy kereskedelmileg versenyképes legyen, de úgy látja, 2-3 éven belül megoldódik ez a probléma, és beindul a technológia elterjedése.

A rendszert két skót vállalat, a Nallatech és az Alpha Data tervezte és építette meg, míg az FPGA chipeket a Xilinx biztosítja. A 64 darab FPGA IBM BladeCenter keretben foglal helyet, és az egész konfiguráció mindössze két szekrényt tesz ki. A Virtex-4 típusú FPGA chipek nagysebességű RocketIO összeköttetéssel kapcsolódnak közvetlenül egymáshoz, szemben más megoldások viszonylag lassabb PCI-X csatolófelületével. A kutatási és ipari célokat is szolgáló projektet egy skót kormányzati hivatal finanszírozta.