Mellékleteink: HUP | Gamekapocs
Keres

Az amerikai kormány bizalmat szavazott a HPE The Machine-jének

Asztalos Olivér, 2017. június 19. 17:16

Az USA támogatással gyorsítaná az első exascale szuperszámítógép születését.

Támogatást ad a HPE-nek (is) az Egyesült Államok Energiaügyi Minisztériuma. Az állami intézmény abban bízik, hogy ezzel sikerül felgyorsítani a The Machine fejlesztését, a memória-alapú rendszerben ugyanis a potenciálisan első amerikai exascale szuperszámítógép alapját látja a kormány. Az anyagi motiválás nem meglepő, az USA ugyanis hosszú évek stabil vezető pozíciója után ma már a dobogón sincs fent. A kínai rendszerek lassan hét éve keserítik meg a konkurensek életét, a Tianhe-1 2010-es bemutatása óta nehezen tudnak labdába rúgni más nemzet rendszerei a presztízspozícióért, ezért Japán mellett az USA is igyekszik felgyorsítani a fejlesztéseket.

A The Machine több szempontból is logikus választás, a rendszer ugyanis jövőbe mutató elképzelésen alapul, ráadásul már nem csak papíron létezik, a közelmúltban egy prototípust is bemutatott a HPE. A koncepció lényege a memória-alapú (memory-driven) működési elv, amely egyetlen hatalmas, a prototípus esetében sok terabájtos, nem volatilis tárat oszt meg a rendszerben található összes processzormag között. A végrehajtók ebben az univerzális poolban található adatokkal végeznek műveleteket, helyben, ily módon pedig megtakarítható az egyes node-ok, illetve processzorok/gyorsítók közötti adatmozgatás, amivel felgyorsítható a rendszer működése, illetve növelhető annak hatékonysága.

Mindez első hallásra egyszerűnek hangozhat, a kivitelezés viszont koránt sem triviális. A megfelelő működéshez jóformán a rendszer összes elemét újra kell gondolni, a processzorok dizájnjától az interkonnekten át a protokollokig, a listából pedig olyan alapvető komponensek sem maradhatnak ki mint az I/O alrendszer, vagy maga a ház. És persze a jelenleg elérhető szoftverek sem ilyen architektúrához készülnek, emiatt a rendszeren futó operációs rendszer is egy kísérleti fejlesztés. Az elkészült prototípus esetében 160 terabájtos a memóriapool, amely kapacitáson 40 fizikai node osztozik, ugyanakkor a memória pontos típusáról nem szól a fáma. A HPE eredetileg memrisztorral képzelte el a koncepciót, ugyanakkor a technológia ehhez egyelőre nincs megfelelő állapotban, és kérdéses, hogy belátható időn belül sikerül-e megfelelő állapotba hozni a régóta ígért fejlesztést.

Legalább ennyire fontos a szoftveres háttér, ami elengedhetetlen az új architektúra kiaknázásához. A munkát meglehetősen mélyről kell kezdeni, a manapság széles körben alkalmazott rendszerekhez viszonyítva ugyanis jelentős az eltérés, amihez elsőként az operációs rendszert kell átszabni, hisz az operatív tár és a háttértár viszonya gyökeresen változott. A HPE ehhez egy Linux-alapú megoldást készített, de erről egyelőre nem árult el pontosabb részleteket a cég. Emellett az alkalmazásokat is gyakorlatilag alapjairól kell újraírni, csak így aknázható ki a The Machine potenciálja, hisz az operatív tár és a háttértár egybeolvadásával a programoknak már csak egyetlen nagy memóriaterületet kell címezniük.

Az Egyesült Államok Energiaügyi Minisztériuma a munkálatokhoz összesen 258 millió dollárral járul hozzá az ECP (Exascale Computing Project) keretein belül, ám a 3 év alatt kiosztott támogatásból a HPE mellett még az IBM, a szuperszámítógépekre specializálódott Cray, valamint a processzorok és gyórsítók tervezésével és gyártásával foglalkozó Intel és AMD, illetve az Nvidia is részesül. Arról egyelőre nincs hír, hogy a PathForward szerződés keretein belül melyik cég pontosan mennyi pénzt kap, ám a minisztérium 2021-ben már szeretné, ha a projektből megszületne az első exascale rendszer.

Japán is siet

Ezzel párhuzamosan Japán is komolyan dolgozik első exascale rendszerén, a távol-keleti ország 2020-ra a jelenleg vezető, konkurens Sunway TaihuLight számítási teljesítményét nyolcszorosan meghaladó rendszerrel dobbantana. Az ország mindezt ARM alapokon érné el, a Post-K néven futó projekt ugyanis a brit (de már japán tulajdonban lévő) tervezőcég 64 bites ARMv8 utasításarchitektúrájára épít majd. A szuperszámítógépet a Fujitsu építi majd, a japánok szerint ez lesz az első rendszer amelynek számítási kapacitás eléri az 1000 petaflopsot, ami a továbbra is listavezető 125 petaflopsos kínai gép teljesítményének nyolcszorosa lenne. Az egyelőre nem világos, hogy ezt a tetemes ugrást pontosan hogyan születik meg, de amennyiben megépül a rendszer, akkor kapacitásától függetlenül ez lehet majd az első ARM-alapú szuperszámítógép.