Видео: 1001364 (Октября 2024)
В наши дни существует ряд различных подходов к высокопроизводительным вычислениям, которые обычно называют суперкомпьютерами. Большинство этих систем используют огромное количество процессоров Xeon, но мы начинаем видеть наиболее интересные новые машины, работающие на ускорителях, такие как Tesla от Nvidia или Intel Xeon Phi. Есть даже разговоры о том, что массивные системы на базе ARM могут быть эффективными в будущем. Но что, если бы вы могли попробовать все эти архитектуры в одном месте?
Это вызов и обещание нового компьютера MareNostrum 4, который готовится к установке в суперкомпьютерном центре Барселоны. Новый дизайн включает в себя основную систему общего назначения, основанную на традиционных Xeons, а также три новых появляющихся кластера технологий, основанных на IBM Power и Nvidia, Xeon Phi и вычислениях на основе ARM. Пока я был в Барселоне на Mobile World Congress, у меня была возможность поговорить с Сержи Жироной, операционным директором BSC, который объяснил причины четырех разных кластеров.
Жирона сказала, что главная миссия центра - предоставлять суперкомпьютерные услуги для испанских и других европейских исследователей, помимо промышленности. В рамках этой миссии центр хочет иметь как минимум три «возникающих технологических кластера», чтобы он мог тестировать различные альтернативы.
Для общего вычислительного кластера Жирона говорит, что центр выбрал традиционный дизайн Xeon, потому что было легче перенести приложения, которые работают на текущем MareNostrum 3, который должен быть отключен на следующей неделе. Дизайн также должен был соответствовать существующему пространству внутри часовни. (Я посетил центр в прошлом году и нынешний суперкомпьютер год назад.)
Новый дизайн, который будет построен Lenovo, будет основан на новом Xeon v5 (Skylake), с 3 456 узлами, каждый с двумя сокетами, и каждый чип будет содержать 24 ядра каждый, для общей теоретической пиковой производительности 11, 14 петафлопс в секунду. второй. Большинство ядер будут иметь 2 ГБ памяти, но 6 процентов будут иметь 8 ГБ, что в сумме составляет 331, 7 ТБ ОЗУ. Каждый узел будет иметь твердотельный накопитель емкостью 240 ГБ, хотя со временем некоторые из них будут иметь память 3D XPoint, когда она будет доступна. Узлы должны быть подключены через соединение Intel Omni-Path и 10 ГБ Ethernet. Система также будет иметь шесть стоек хранения от IBM с 15 петабайтами хранения, включая смесь флэш-памяти и жестких дисков. В целом, проект займет 62 стойки: 48 для вычислений, 6 для хранения, 6 для работы в сети и 2 для управления. Он заполнит 120 квадратных метров (что создает очень плотную среду) и потребляет 1, 3 мегаватта энергии, по сравнению с 1 мегаваттом, использованным в предыдущем проекте. Ожидается, что операция начнется 1 июля.
Одна вещь, которую я нашел здесь интересной, это то, как ясно, что переход к новому поколению демонстрирует прогресс технологий. Предыдущее поколение имело пиковую производительность около 1 петафлопа, и эта система должна быть более чем в 10 раз быстрее, при этом потребляя на 30% больше энергии. Для сравнения, оригинальный суперкомпьютер MareNostrum, установленный в 2004 году, имел максимальную производительность 42 терафлопс и потреблял 640 киловатт энергии. (Подробности улучшения производительности за четыре поколения MareNostrum приведены в таблице выше). Жирона говорит, что это означает, что то, что потребовалось бы для запуска MareNostrum 1 в течение года, можно сделать за один день в новой системе. Довольно внушительный.
Для новых технологий на сайте появятся три новых кластера. Один будет состоять из процессоров IBM Power 9 и графических процессоров Nvidia, рассчитанных на пиковую производительность обработки более 1, 5 Петафлопс / с. Этот кластер будет построен IBM и включает в себя проект такого же типа, который развертывается в суперкомпьютерах Summit и Sierra, которые Министерство энергетики США заказало для Национальных лабораторий Ок-Риджа и Лоуренса Ливермора в рамках сотрудничества CORAL в Ок-Ридже., Аргонн и Лоуренс Ливермор национальные лаборатории.
Второй кластер будет состоять из процессоров Intel Xeon Phi. Lenovo строит систему, которая использует будущую версию Knights Hill (KNH) и OmniPath, с пиковой скоростью обработки более 0, 5 Петафлопс / с. Это также имитирует американскую программу CORAL и использует те же процессоры, которые будут в суперкомпьютере Aurora по заказу Министерства энергетики США для Аргоннской национальной лаборатории.
Наконец, третий кластер будет сформирован из 64-разрядных процессоров ARMv8, которые Fujitsu предоставит в качестве прототипа машины, предназначенных для использования тех же процессоров, которые Fujitsu разрабатывает для новой японской системы для замены нынешнего суперкомпьютера K. Это также должно предлагать более 0, 5 петафлоп / с пиковой производительности. Жирона сказал, что точные сроки начала операций на новых кластерах пока не сообщаются.
В целом система обойдется в 34 миллиона долларов по контракту, выигранному IBM и финансируемому правительством Испании. По словам Жироны, одной из основных причин наличия на месте всех четырех типов вычислений являются исследования. В центре, в котором работают 450 человек, работают 160 исследователей, специализирующихся на компьютерных науках, включая архитектуру и инструменты. В частности, как член PRACE (Партнерство для продвинутых вычислений в Европе), BSC пытается сосредоточиться на передовой оптимизации производительности и параллельных вычислениях.
Жирона сказала, что BSC хочет влиять на разработку новых технологий, и планирует использовать новую машину для анализа того, что произойдет в будущем, в частности, чтобы убедиться, что программное обеспечение готово к любой архитектуре, к которой может прийти следующая машина - которая может появиться в около 3 лет - придется. BSC давно работает над инструментами для новых архитектур, отметил он.
Другая тема, которую рассматривают исследователи, - стоит ли разрабатывать европейский процессор для ИТ, скорее всего, на основе архитектуры ARM.
У Барселоны не будет самого быстрого суперкомпьютера в мире; этот рекорд в настоящее время держат китайцы, и американцы и японцы пытаются его догнать. Но MareNostrum 4 будет самым разнообразным и, возможно, самым интересным.
Майкл Дж. Миллер - директор по информационным технологиям в частной инвестиционной фирме Ziff Brothers Investments. Миллер, который был главным редактором журнала PC Magazine с 1991 по 2005 год, пишет этот блог для PCMag.com, чтобы поделиться своими мыслями о продуктах, связанных с ПК. Никакой инвестиционный совет не предлагается в этом блоге. Все обязанности не принимаются. Миллер работает в частной инвестиционной фирме, которая может в любое время инвестировать в компании, чьи продукты обсуждаются в этом блоге, и не будет разглашаться информация о сделках с ценными бумагами.
