Mellékleteink: HUP | Gamekapocs
Keres

Rákapcsol a szuperszámítógépek terén az IBM

Bodnár Ádám, 2011. február 08. 10:06
Ez a cikk több évvel ezelőtt születetett, ezért előfordulhat, hogy a tartalma már elavult.
Frissebb anyagokat találhatsz a keresőnk segítségével:

10 petaflops teljesítményű szuperszámítógépet rendelt az IBM-től az amerikai Energiaügyi Minisztérium. A Mira fantázianévre hallgató rendszer 2012-ben áll üzembe az Argonne Nemzeti Laboratóriumban.

Az Egyesült Államok láthatóan vette a lapot és a kínai fenyegetés hatására ismét rákapcsolt a mérnöki-tudományos számítástechnika területén. Az energiaügyi minisztérium egy 10 petaflops teljesítményű, azaz másodpercenként tízmilliószor egymilliárd lebegőpontos művelet végrehajtására képes gépet rendelt az IBM-től, amelyet jövőre állítanak üzembe, 180 millió dollár (35,5 milliárd forint) körüli becsült költséggel.

Masszívan párhuzamos végrehajtás

A Mira az IBM BlueGene/Q architektúrájára épül: logikailag összesen 750 ezer egyprocesszoros csomópontból áll össze, amelyek IBM PowerPC A2 processzort tartalmaznak. A PowerPC A2 felépítése sok tekintetben hasonlít a Sun/Oracle SPARC T-családhoz, a cél itt is a masszívan párhuzamos feladatvégrehajtás megvalósítása volt alacsony fogyasztás mellett, a lehető legtöbb I/O-vezérlő (memória, PCI, Ethernet) integrálásával. Az IBM által közzétett adatok alapján a Mirában használt 1,6 GHz-es 16 magos chipek fogyasztása 50 Watt alatt maradhat.

A szuperszámítógépbe kerülő processzorok 16 keskeny in-order magot tartalmaznak , minden mag 4 utasításszálat képes párhuzamosan futtatni, ami összesen 64 párhuzamos szálat jelent chipenként. A magok négyes csoportba rendezettek, minden ilyen csoporthoz 2 megabájt eDRAM másodszintű cache tartozik  Az SPARC T-sorozatú lapkákhoz hasonlóan a PowerPC A2-ben is integrált a memóriavezérlő (kétcsatornás DDR3), az Ethernet-vezérlő és PCI-vezérlő. Az 1,43 milliárd tranzisztorból álló chipet 45 nanométeres SOI technológiával gyártják.

A teljesítménysűrűségre hangolt Mirában, illetve a Blue Gene/Q architektúrában egy csomópontban egy PowerPC A2 processzor és 16 gigabájt memória található - a teljes rendszerben összesen 750 terabájt lesz az operatív tár. Egy rackszekrénybe nem kevesebb mint 1024 node-ot, vagyis több mint 16 ezer magot tud zsúfolni az IBM: mivel a csomópontoknak nincs saját merevlemeze, gyakorlatilag csak az A2 processzort és a memóriachipeket tartalmazzák, a méretük alig nagyobb egy bővítőkártyánál. A rackenkénti 60 kilowattos teljesítménysűrűség miatt vízhűtést alkalmaz a Blue Gene/Q-nál az IBM, a 15-18 fokos áramló folyadék hivatott az összes hőmennyiség elvezetésére, mivel ventilátorok helytakarékosság miatt csak a tápegységekben vannak,  a csomópontokat tartalmazó fiókokban nincsenek.

A tudományos versenyben Kína az ellenfél

A világ legnagyobb teljesítményű számítógépe a Top500 lista szerint jelenleg a kínai Tianhe-1A a Linpack benchmark alatt mutatott 2,57 petaflopsos teljesítményével, amelyet Intel Xeon és NVIDIA Tesla processzorok kombinációjával ér el. A harmadik helyen szintén egy kínai gép található, és az 500 legerősebb rendszer között már több mint 40 kínai szuperszámítógép kapott helyet. A  kutatások támogatására bevethető számítási kapacitás közvetlen összefüggésben van a tudományos versenyképességgel, nem csoda hogy Barack Obama amerikai elnök az unió helyzetéről szóló beszédében is kitért a szuperszámítógéppel támogatott kutatások fontosságára.

Utoljára az előző évtized közepén fordult elő, hogy nem amerikai szuperszámítógép volt az évente kétszer frissített Top500 lista élén, 2002 és 2004 között a japán NEC Earth Simulatoré volt a teljesítménykorona. Erre reagálva akkor az Egyesült Államok védelmi minisztériumának kutatás-fejlesztési részlege, a DARPA komoly programokat indított, hogy ledolgozza a hátrányt, és több százmillió dollár támogatást biztosított a területen működő vállalatok, többek között az IBM, az SGI  és a Sun Microsystems számára K+F projektek indítására.

Az USA elkötelezettségét jól mutatja, hogy 2012-ben a Mira csak az egyik lesz azok közül az IBM szuperszámítógépek közül, amelyek teljesítménye meghaladja a 10 petaflopsot. Az Energiaügyi Minisztérium által működtetett Lawrence Livermore National Labben ekkorra várhatóan üzembe áll a Sequoia fantázianevű 20 petaflopsos rendszer, amely szintén a Blue Gene/Q architektúrára épül - a vállalat szerint akár 50 petaflopsos rendszer is építhető ezekből a komponensekből. Az Illinois Egyetemen emellett épül a Blue Waters, amely Power7 processzoros gépekből áll össze és teljesítményét 10 petaflops körülire várják.

Facebook

Mit gondolsz? Mondd el!

Adatvédelmi okokból az adott hír megosztása előtt mindig aktiválnod kell a gombot! Ezzel a megoldással harmadik fél nem tudja nyomon követni a tevékenységedet a HWSW-n, ez pedig közös érdekünk.