Video: Svenskar! Ni ska inte bara öppna era hjärtan, nu ska ni även ge bort dem! (September 2024)
Idag finns det ett antal olika metoder för högpresterande datoranläggningar, vanligtvis benämnda superdatorer. De flesta av dessa system använder ett enormt antal Xeon-processorer, men vi börjar se de mest intressanta nya maskinerna driva acceleratorer, till exempel Nvidias Tesla eller Intel Xeon Phi. Det finns till och med några samtal om att massiva ARM-baserade system kan vara effektiva i framtiden. Men tänk om du skulle kunna prova alla dessa arkitekturer på en plats?
Det är utmaningen och löften för den nya MareNostrum 4-datorn, som är klar för installation vid Barcelona Supercomputing Center. Den nya designen innehåller ett huvudsystem för allmänt bruk baserat på traditionella Xeons, plus tre nya framväxande teknikkluster, baserade på IBM Power och Nvidia, Xeon Phi och ARM-baserad databehandling. Medan jag var i Barcelona för Mobile World Congress hade jag en chans att prata med Sergi Girona, operatörschef för BSC, som förklarade resonemanget bakom de fyra olika klusterna.
Girona sa att centrumets huvuduppgift är att tillhandahålla superdatorer för spanska och andra europeiska forskare, förutom industri. Som en del av detta uppdrag vill centret ha minst tre "framväxande teknikkluster", så det kan testa olika alternativ.
För det allmänna datorklustret säger Girona att centret valde en traditionell Xeon-design eftersom det var lättare att migrera applikationer som körs på den nuvarande MareNostrum 3, planerad att kopplas bort nästa vecka. Designen var också tvungen att passa det befintliga utrymmet, i ett kapell. (Jag besökte centret förra året och den nuvarande superdatorn för ett år sedan.)
Den nya designen, som ska byggas av Lenovo, kommer att baseras på den nya Xeon v5 (Skylake), med 3 456 noder, var och en med två uttag, och varje chip kommer att innehålla 24 kärnor vardera, för en total teoretisk toppprestanda på 11, 14 petaflops per andra. De flesta kärnor kommer att ha 2 GB minne, men 6 procent kommer att ha 8 GB, för totalt 331, 7 TB RAM. Varje nod har en 240 GB SSD, men till slut kommer vissa att ha 3D XPoint-minne, när det är tillgängligt. Noderna ska anslutas via Intels Omni-Path-anslutning och 10 GB Ethernet. Systemet kommer också att ha sex lagringsställen från IBM, med 15 petabyte lagringsutrymme, inklusive en blandning av flash- och hårddiskenheter. Sammantaget kommer designen att ta upp 62 rack - 48 för datoranvändning, 6 för lagring, 6 för nätverk och 2 för hantering. Den kommer att fylla 120 kvadratmeter (vilket ger en mycket tät miljö) och drar 1, 3 megawatt kraft, upp från 1 megawatt som dragits av den tidigare designen. Operationen förväntas börja den 1 juli.
En sak som jag tyckte intressant här är hur tydligt övergången till den nya generationen visar teknikens utveckling. Den föregående generationen hade en toppprestanda på cirka 1 petaflop, och detta system borde vara mer än 10 gånger snabbare, medan det bara använder 30 procent mer kraft. Som jämförelse hade den ursprungliga MareNostrum superdatorn, installerad 2004, en toppprestanda på 42 teraflops och använde 640 kilowatt kraft. (Detaljerna om prestandaförbättringar över fyra generationer av MareNostrum finns i diagrammet ovan). Girona säger att detta betyder att det som skulle ha tagit ett år att köra på MareNostrum 1 kan göras på en enda dag på det nya systemet. Ganska imponerande.
För ny teknik kommer webbplatsen att ha tre nya kluster. En kommer att bestå av IBM Power 9-processorer och Nvidia GPU: er, utformade för att ha en toppbearbetningskapacitet på över 1, 5 Petaflop / s. Detta kluster kommer att byggas av IBM och involverar samma typ av design som distribueras på toppmötet och Sierra-superdatorer, som det amerikanska energidepartementet har beställt för Oak Ridge och Lawrence Livermore National Laboratories som en del av dess CORAL-samarbete på Oak Ridge, Argonne och Lawrence Livermore nationella laboratorier.
Det andra klustret kommer att bestå av Intel Xeon Phi-processorer, där Lenovo bygger ett system som använder den kommande Knights Hill-versionen (OmniPath) och OmniPath, med en maximal bearbetningskapacitet över 0, 5 Petaflop / s. Detta härmar också det amerikanska CORAL-programmet och använder samma processorer som kommer att finnas i Aurora-superdatorn, på uppdrag av det amerikanska energidepartementet för Argonne National Laboratory.
Slutligen kommer ett tredje kluster att bildas av 64-bitars ARMv8-processorer som Fujitsu kommer att tillhandahålla i en prototypmaskin, som är utformad för att använda samma processorer som Fujitsu utvecklar för ett nytt japanskt system för att ersätta den nuvarande K-superdatorn. Även detta bör erbjuda mer än 0, 5 Petaflop / s toppprestanda. Den exakta tidpunkten för början av verksamheten på de nya klusterna har ännu inte offentliggjorts, sade Girona.
Sammantaget kommer systemet att kosta 34 miljoner dollar i ett kontrakt som IBM har vunnit och finansierat av den spanska regeringen. En viktig anledning till att ha alla fyra typer av datoranvändning på plats är forskning, sade Girona. Centret, som har totalt 450 anställda, har 160 forskare med fokus på datavetenskap, inklusive arkitektur och verktyg. I synnerhet som medlem i PRACE (Partnership for Advanced Computing in Europe) försöker BSC fokusera på ledande prestationsoptimering och parallell databehandling.
Girona sade att BSC vill påverka utvecklingen av ny teknik och planerar att använda den nya maskinen för att analysera vad som kommer att hända i framtiden, särskilt för att se till att programvaran är redo för vilken arkitektur som nästa maskin kommer att komma fram till ungefär 3 år - kommer att ha. BSC har länge arbetat med verktyg för nya arkitekturer, konstaterade han.
Ett annat ämne som forskare överväger är huruvida det skulle vara värt att utveckla en europeisk processor för IT, troligt baserat på ARM-arkitekturen.
Barcelona kommer inte att ha den snabbaste superdatorn i världen; denna rekord hålls för närvarande av kineserna, med amerikanerna och japanerna som försöker komma ikapp. Men MareNostrum 4 kommer att vara den mest varierande och potentiellt den mest intressanta.
Michael J. Miller är informationschef på Ziff Brothers Investments, ett privat investeringsföretag. Miller, som var chefredaktör för PC Magazine från 1991 till 2005, författare den här bloggen för PCMag.com för att dela sina tankar om PC-relaterade produkter. Inget investeringsråd erbjuds i denna blogg. Alla uppgifter friskrivs. Miller arbetar separat för ett privat värdepappersföretag som när som helst kan investera i företag vars produkter diskuteras i denna blogg, och ingen information om värdepapperstransaktioner kommer att göras.
