Computerra titan - cum funcționează cel mai rapid computer din lume

Cinci locuri din primii zece (inclusiv primele două) și 251 de supercomputere din cele mai rapide 500 din lume sunt instalate în SUA. Locul al doilea în numărul sistemelor de înaltă performanță (72 din top 500) a fost ocupat de China, înlocuind Japonia cu locul trei.







Principala contribuție la puterea de calcul a Europei este în părți aproximativ egale realizate de Regatul Unit, Franța și Germania. Pe teritoriul lor se află 65 dintre cele mai bune 500 de supercomputere.

Câștigătorii TOP500

Pe locul al treilea, cu un scor de 10.51 petaflopi în referință LINPACK este creat de către Fujitsu Japonia supercomputer K Computer, instalat la Institutul de Fizica si Chimie Cercetare Riken (Kobe).

Supercomputer Fujitsu K Computer - locul trei (fotografie: Fujitsu)

Locul al cincilea și al șaselea aparțin Germaniei. Dezvoltat la IBM supercalculatoare JUQUEEN (cel mai rapid în Europa) și SuperMUC demonstrată la nivelul de performanță și 4.14 petaflopi și 2,89, respectiv.

Chineză Supercomputerul Tianhe-1A, creat în știință de apărare și universitate de tehnologie în orașul Tianjin, a fost mutat pe locul al optulea clasament cu un scor de 2,57 petaflopi.

Supercomputer Tianhe-1A (foto: Centrul Național Supercomputing din Tianjin)

Locul al nouălea este ocupat de Fermi italian (1,73 petaflopi), iar al zecelea - Subprocesul Trial DARPA (1,52 petaflopi).

Cel mai rapid supercomputer rus "Lomonosov". deținută de Universitatea de Stat din Moscova, a fost pe locul 26, cu un rezultat de 0,9 petaflopi.

Supercomputer "Lomonosov" (foto: "Platforme T")

Capul listei Titan (Cray XK7) este localizat în Laboratorul Național din Oak Ridge - cel mai important centru de calcul al Departamentului de Energie al SUA. El nu a devenit doar cel mai rapid supercomputer. Arhitectura și soluțiile tehnice originale merită cea mai mare atenție.

"Titan" constă din 18.688 noduri de calcul. Fiecare unitate include un 16-core AMD Opteron 6274/6276 cu controler de memorie quad-canal, 32 GB de RAM DDR3 (ECC înregistrată) și atuul - accelerator grafic NVIDIA Tesla K20X cu 2688 de nuclee CUDA și 6GB de memorie GDDR5 internă.







nodurile Compute „Titan“ sunt unite cu 8 unități per bloc și apoi conectat la modulele stand-alone cu interfață de rețea Gemini, cu o lățime de bandă de 160 GB / s per cip.

Unitatea de calcul a supercomputerelui Titan (foto: Oak Ridge National Laboratory)

În exterior, modulele se aseamănă cu dulapurile standard de 19 "42U, însă dimensiunile reale ale unui modul sunt de 236 x 144 x 57 cm, iar masa este de aproximativ 725 kg fără a lua în considerare sistemul de răcire cu apă. La momentul evaluării, Titan a constat din 208 de astfel de module. Consumul de vârf al unui singur modul este de peste 54 kW.

În total, 1.868 noduri oferă nuclee de arhitectură de 299008 x86 cu o frecvență de 2,2 până la 3,2 GHz și 50 233 344 nuclee CUDA în blocuri SMI de 261,632. Ca număr total de nuclee de calcul ale supercomputerului Titan, suma tuturor nucleelor ​​arhitecturii x86 și blocurilor SMX este de 560 640.

Procesoare AMD folosite Opteron 6200 series (Interlagos) a devenit prima soluție de server bazată pe arhitectura Bulldozer cu o eficiență energetică de 4.375 W per nucleu.

Ultima circumstanță și utilizarea acceleratoarelor grafice au permis titanului să se situeze pe locul trei în clasamentul Green500. Pe lângă cea mai rapidă stare, a devenit de asemenea unul dintre supercomputerele cele mai eficiente din punct de vedere energetic, având un rezultat de 2142,77 megaflopi pe watt de energie consumată.

Potrivit diferitelor estimări, acceleratoarele Nvidia oferă aproximativ 85% - 90% din puterea totală de procesare. Respingerea acestora în favoarea creșterii numărului de procesatori ar necesita o creștere a spațiului ocupat de aproximativ 4 ori și creșterea consumului de energie cu aceeași valoare. Utilizarea acceleratoarelor grafice a devenit "ferm la modă", care este clar văzută în graficul de mai jos.

Dinamica utilizării acceleratoarelor grafice (foto: Nvidia)

Acum, Titan trebuie să găzduiască 404 de metri pătrați, iar valoarea medie a consumului de energie este de 8,2 MW.

Modernizarea "Jaguarului" și transformarea sa în "Titan" au durat aproximativ un an. În plus față de adăugarea acceleratoarelor grafice Nvidia Tesla K20, a inclus instalarea de memorii RAM cu un volum total de 710 144 GB.

Potrivit lui Cray, modernizarea și scalarea ulterioară îi vor permite să crească productivitatea la 50 de petaflopi, menținând prestigiul liderului cu prețul investițiilor minime posibile.

Titan lucrează în mediul Cray Linux, bazat pe SUSE Linux Enterprise Server 11. Este remarcabil faptul că acesta este deschis cercetării științifice libere. Cu aceasta, oamenii de știință se așteaptă să accelereze în mod semnificativ de modelare și vizualizare într-o varietate de domenii, inclusiv astronomie, geologie, oceanografie, chimie cuantică, fizica particulelor, genetica si multe altele.







Articole similare

Trimiteți-le prietenilor: