Mellékleteink: HUP | Gamekapocs
Keres
Komoly security line-up az idei SYSADMINDAY-en: FPS játékok hackelésétől a hálózati szemfényvesztésen át a COM-Object Hijackingig!

Megszületett Európa első petaflopsos szuperszámítógépe

Bizó Dániel, 2009. május 27. 11:28
Ez a cikk több évvel ezelőtt születetett, ezért előfordulhat, hogy a tartalma már elavult.
Frissebb anyagokat találhatsz a keresőnk segítségével:

Egyszerre három új szuperszámítógépet adtak át Európa legnagyobb szuperszámítógépes centrumában, a német Jülichben található kutatási intézetben. Egyenként is hatalmas rendszerek, összesített számítási potenciáljuk 1,3 petaflops, vagyis másodpercenként ezerháromszáz milliárd 64 bites pontosságú matematikai alapművelet.

Békés célokra

A Forschungszentrum Jülich közleményének címe tömörségével érzékelteti a téma súlyát: "A petaflops-számítógép itt van" -- nincs mit magyarázni. A világon jelenleg csak két erősebb szuperszámítógépes installáció ismeretes, a Cray által épített Jaguar és az IBM Roadrunner, rendre 1,46 és 1,1 petaflops csúcsteljesítménnyel. Mindkettő az Egyesült Államok kormányának tulajdonában van, és a nyilvánosság számára nem részletezett kutatásokat folytatnak rajtuk, melyek közé a nukleáris fegyvertesztek szimulációja is beletartozik.

A JUGENE névre hallgató jülichi1 petaflopsa azonban a civil szféra rendelkezésére áll, és lényegében bárki beadhat pályázatot annak érdekében, hogy gépidőhöz jusson, aki békés célú tudományos kutatást folytat. A közlés szerint a kapacitását különféle természettudományos és mérnöki alapkutatásokra használják majd, például az éghajlat, biológia, félvezetők vagy üzemanyagcellák területein.

Nem csak nagy, de hatékony is

Az IBM által 2007 során épített JUGENE eddig is Európa legerősebb számítógépe volt a maga 180 teraflops teljesítményével. A mostani fejlesztés eredményeként egy 72 szekrényből felépülő IBM Blue Gene / P rendszer született, mely 73 728 darab négymagos, PowerPC 450 chipből épül fel, melyek 850 megahertzen üzemelnek. Az összesen 294 912 processzormag 16-osával csoportosul 8 gigabájt memóriával rendelkező SMP-gépekben, vagyis a fürt 18 432 ilyen csomópontból épül fel, ami szekrényenként 256 ilyen csomót jelent -- rendkívül magas fizikai sűrűséget a chipek alacsony fogyasztása teszi lehetővé. Az optikai összeköttetés sávszélessége 5,1 gigabájt/s, késleltetése 160 nanoszekundum, a háttértár merevlemezeken 6 petabájt, míg szalagos tárolókon 10 petabájt.

Az IBM Blue Gene / P rendszer egyik rackmodulja, melyből 32 fér egy szekrénybe. Egy modul 32 darab processzorkártyát tartalmaz.

A teljes rendszer fogyasztása 2,2 megawatt, ami első hallásra ugyan hatalmasnak tűnik, a leadott teljesítményhez képest valójában nagyon kedvező. A JUGENE nagyjából 450 megflopsot ad le wattonként (Linpack), amivel a világ élvonalához tartozik, az ilyen kaliberű a Top500 listán szereplő legjobb eredmény 536 megaflops/watt, ez azonban egy kisméretű installáció, mindössze 122 darab IBM BladeCenter QS22-ről van szó PowerXCell 8i chipekkel, ami elsősorban a hálózati összeköttetések és a háttértárak jelentette extra fogyasztásban jelent előnyt.

Összevetésképpen a négymagos AMD Opteron (65 nanométeres Barcelonák) processzorokból felépülő Cray Jaguarja nagyjából 150 megaflopsot produkál wattonként, így bár alig másfélszer erősebb, fogyasztása JUGENE energiafelvételének közel ötszöröse, eléri a 10 megawattot, de a legjobb ismert Xeon-rendszerek sem érik el a 300 megaflopsot -- ezen a téren Nehalem minden bizonnyal látványos előrelépést hoz majd, a következő lista júniusban válik ismertté. A JUGENE építéséről és a kész rendszerről készült képek és további megtekinthetőek a Forschungszentrum Jülich oldalán.

Plusz két Nehalem-fürt

Ha nincs a JUGENE, akkor a szintén most átadott, mintegy 200, kifejezetten adatintenzív szimulációkat végző kutatócsoport számára elérhető JUROPA lenne Európa legerősebb ismert rendszere. A 207 teraflopsos kapacitású szuperszámítógépe a francia Bull, a Sun Microsystems, az Intel, a Mellanox és a ParTec közös munkájaként született meg, a tervezést a jülichi centrum szakemberei végezték. A JUROPA 2208 darab Sun blade-ből épül fel, melyek egyenként két darab Xeon X5570 (Nehalem-EP) chippel és 24 gigabájt DDR3 memóriával, és InfiniBand QDR csatlakozással rendelkeznek a Sun Data Center Switch 648 felé. A rendszer fogyasztása nem ismert.

A JUROPA JSC-klaszterhez szorosan kapcsolódik a harmadik szuperszámítógép is HPC-FF, melynek hardverét a Bull szállította. Az 1080 darab NovaScale R422-E2 rackszerver beltartalma gyakorlatilag teljesen megegyezik a Sun blade szerverekével, az összesített csúcsteljesítmény 101 teraflops, az InfiniBand switchet a Mellanox szállította. A HPC-FF kapacitását az európai fúziós kutatásoknak dedikálják, mely a 100 millió Celsius fokon lezajló reakciók jöbb megértését szolgálja, melynek célja, hogy megbízható módon energiát lehessen kinyerni a fúziós plazmából. A HPC-FF a franciaországi Cadarache-ban megépítendő, 5 milliárd eurós tervezett büdzséjű Nemzetközi Kísérleti Termonukleáris Reaktorral (ITER) kapcsolatos kutatásokat támogatja. Mindkét fürt Novell SUSE Linux Enterprise Server 11 operációs rendszert, ParaStation klasztermenedzsert alkalmaz ParTec MPI-vel és OpenMP programozási modellel, míg a compilereket az Intel biztosítja. További részletek az architektúráról a Jülich oldalain.

FPS játékok hackelésétől a hálózati szemfényvesztésen át a COM-Object Hijackingig: Veres-Szentkirályi András (Silent Signal), Balázs Zoli (MRG Effitas), Marosi-Bauer Attila (Hacktivity) és sokan mások. A standupot Felméri tolja.