Új szupergépes architektúrát villantott a Cray - HWSW
2014. október 01. 13:14:00
Elrajtolt a Cray XC40 nevű architektúrája, amely a csomópontok közötti nagy sávszélességű I/O hálózat segítségével próbálja meg felgyorsítani a kommunikációs feladatokat. Erre épül az USA következő nagy szuperszámítógépe, a Trinity.
Bemutatta új architektúráját a Cray, a vállalat mérnöki-tudományos alkalmazásokra fejlesztett gépeinek következő generációja a közelmúltban megjelent Haswell-alapú Xeon E5 v3 processzorokra épül és a korábban a Cray által fejlesztett, mára az Intel tulajdonában levő, Aries nevű interconnectre, amely révén minden processzor mindegyikkel tud kommunikálni legfeljebb 5 ugrásnyi távolságra egymástól, így az I/O-intenzív feladatok is nagy sebességgel futnak.
A Cray jó ideje Xeonokra alapozza legnagyobb teljesítményű rendszereit, logikus lépés a cég részéről, hogy az új generációt a szeptember elején bemutatott Haswell generációs lapkákra alapozza. A vállalat becslései szerint a rájuk épülő XC40 sorozatú rendszerek a korábbi generációs XC30-nál kétszer nagyobb teljesítményre képesek, ennek azonban távolról sem a processzorok terén elért fejlődés az oka.
Az XC40-ben egy csomópont két processzorfoglalatot tartalmaz, négy ilyen csomópont van egy blade-en, amelyből 16 kerülhet be legfeljebb egy keretbe. Egy szekrény pedig összesen három keretet tartalmazhat, így könnyen kiszámítható, hogy egy szekrénybe 384 darab Xeon processzor fér, ami a Cray által kínált 16 magos változatokat figyelembe véve több mint 6000 processzormagot jelent és 220 teraflopsnál is nagyobb elméleti maximális sebességet. Amennyiben a futtatni kívánt alkalmazás karakterisztikájához passzol, a teljesítményt Xeon Phi vagy NVIDIA Tesla chipekkel lehet tovább növelni.
A nagy mérnök-tudományos rendszerek építésénél a legnagyobb problémát az elérhető kommunikációs sávszélesség szokta jelenteni - ha a processzormagok által feldolgozott adatokon osztozni kell, a teljesítményt látványosan visszafogja az I/O. Hogy az XC40 magjai sose várjanak az adatokra, a Cray a DataWarp nevű technológiát dobta be, amely egy PCI Express felületen közvetlen a csomópontokhoz illesztett flash memóriachipekből és egy azokat összekapcsoló - Aries lapkára épülő - hálózatból áll, gyakorlatilag afféle globális cache-ként működve.
A flash memória egy része felett a szerver rendelkezik (privát), másik része pedig közös (megosztott). A DataWarp dinamikusan állítja be a megosztott és privát kapacitást a futtatott alkalmazás és persze a felhasználói preferenciák, szolgáltatásminőségre vonatkozó elvárások alapján. A Cray szerint a DataWarppal anélkül érhető el nagy I/O-sebesség, hogy a rendszer többi komponensét ez jelentősen terhelné, emiatt nincs szükség a háttértár-infrastruktúra túltervezésére.
Az XC40 egyik első vásárlója az amerikai Energiaügyi Minisztérium, ahol a tervek szerint 2015-ben áll üzembe a Trinity nevű szuperszámítógép. Ezt a rendszert mintegy 170 millió dollárból építi fel a Cray, amely a vállalat történetének egyik legnagyobb megrendelése. Az előzetes becslések szerint a teljesítménye 6,4 petaflops lesz és nukleáris kísérletek szimulálására fogják majd használni.