Tegra-alapú szuperszámítógép épül Barcelonában
A Barcelonai Szuperszámítógépes központ egy új rendszer építéséről döntött, amely NVIDIA Tegra processzorokra és CUDA GPU-kra épül. A cél a számítási teljesítmény maximalizálása az energiafogyasztás leszorítása mellett.
A szuperszámítógépek építésével kapcsolatos legnagyobb kihívást ma az energiafogyasztás okozza: a gépek üzemeltetési költségei néhány év alatt elérhetik a beszerzési árat, teljes életciklusra vetítve a villanyszámla jelenti a legnagyobb költséget. Ráadásul egy csúcsteljesítményű rendszer építését gyakran az energiafogyasztás és a rendelkezésre álló hűtési kapacitás korlátozza - a Top500 listán csúcstartó Fujitsu K Computer fogyasztása 12,66 megawatt, és már 29 gépet jegyeznek 1 megawatt feletti fogyasztással.
Hivatalolsan 2011. október 14-én indult el a Barcelona Supercomputing Center vezetésével a Mont-Blanc nevű projekt, amelynek célja egy következő generációs energiahatékony szuperszámítógépes architektúra kifejlesztése az "exakorszak" igényeit figyelembe véve. Hétköznapi nyelvre lefordítva ez annyit tesz, hogyan lehet egy mérnöki-tudományos rendszer számítási teljesítményét 1000 petaflopsra növelni anélkül, hogy a fogyasztása kezelhetetlen mértéket öltene.
Nyerd meg az 5 darab, 1000 eurós Craft konferenciajegy egyikét! A kétnapos, nemzetközi fejlesztői konferencia apropójából a HWSW kraftie nyereményjátékot indít.
A Mont-Blanc projekt célkitűzése szerint egy 1 exaflopsos rendszer teljesítményfelvételének bele kellene férnie 20 megawattba, ehhez azonban a ma elterjedt megoldásoknál 15-30-szor jobb energiahatékonysági mutatókkal kell rendelkezzen - a jelenlegi energiahatékonysági "bajnok", az IBM BlueGene/Q wattonként 2 gigaflops számítási teljesítményt ad le, egy ilyen hatékonyságú 1 exaflopos gép fogyasztása 500 megawatt lenne.
"A legtöbb mai rendszerben a CPU-k önmagukban felelősek az energiafogyasztás oroszlánrészéért, gyakran 40 százalékért vagy többért is" - mondta Alex Ramirez, a Mont-Blanc projekt vezetője. "A Mont-Blanc projekt energhatékony gyorsítóchipekre és beágyazott és mobil eszközökben is használt ARM processzorokra épít hogy 2014-re négyszeres-tízszeres növekedést érjen el energiahatékonyság terén. A projekt célkitűzése, hogy létrejöjjön egy ARM-alapú szuperszámítógépes csomópont prototípus majd ennek felhasználásával egy komplett rendszer álljon össze.
Az NVIDIA mai bejelentése szerint ehhez ARM-alapú Tegra processzorokat és CUDA GPU-kat használnak majd. Az elgondolás szerint a számítási feladatok oroszlánrészét a GPU-kra bízzák, a Tegra chipekre jóformán csak azért lesz szükség, hogy gondoskodjanak a GPU-k közötti kommunikációról és a feladatok kiosztásáról. Ahhoz, hogy ez a megközelítés igazán jól működjön, megfelelően nagy szávszélességű és gyors hálózati infrastruktúrára is szükség lesz - nem véletlen hogy a projekt résztvevője az ultragyors Data Center Ethernet eszközökben utazó Gnodal is.
Mivel ARM chipeket eddig nem hogy szuperszámítógépekben, de szerverekben sem használtak eddig, a Mont-Blanc projekt előtt álló kihívások számosak és nem csak a hardverfejlesztés területére koncentrálódnak - a projekt keretében létre kell hozni azt a masszív ARM+CUDA rendszert működtet szoftverinfrastruktúrát és azokat a fejlesztői eszközöket is, amelyekkel létrehozhatók a gép képességeit kihasználó mérnöki-tudományos alkalmazások. A tervek szerint jövőre megjelenik az első fejlesztői rendszer, amely egy Tegra 3 processzort és egy GPU-t tartalmaz.