`

СПЕЦИАЛЬНЫЕ
ПАРТНЕРЫ
ПРОЕКТА

Архив номеров

Как изменилось финансирование ИТ-направления в вашей организации?

Best CIO

Определение наиболее профессиональных ИТ-управленцев, лидеров и экспертов в своих отраслях

Человек года

Кто внес наибольший вклад в развитие украинского ИТ-рынка.

Продукт года

Награды «Продукт года» еженедельника «Компьютерное обозрение» за наиболее выдающиеся ИТ-товары

 

Supercomputing 2007: в зоне внимания – суперпроизводительные системы

Статья опубликована в №46 (614) от 4 декабря

0 
 

Конференцию Supercomputing 2007 (SC07), проходившую в г. Рено (штат Невада) с 10 по 16 ноября при спонсорской поддержке организаций ACM и IEEE Computer Society, нельзя назвать массовой. Однако в этом году мероприятие, которое проводится ежегодно с 1988 г., привлекло внимание многими анонсами.

Supercomputing 2007 в зоне внимания – суперпроизводительные системы

Вначале несколько слов о самой конференции, посвященной высокопроизводительным вычислениям и сопровождающим их технологиям коммуникаций и хранения данных. В прошлом году SC06 проходила в г. Тампа, и тогда на ней побывало более 8 тыс. человек. По предварительным оценкам SC07 посетило на 1 тыс. специалистов больше, а число экспонентов достигло 317. Не без гордости организаторы отмечают, что подготовка к каждой конференции длится около трех лет, а бюджет достигает 6 млн долл. В ее рамках вручается несколько наград, например весьма престижная Seymour Cray Computer Science and Engineering Award. И хотя, казалось бы, тема этого ежегодного события почти академическая, однако среди ее участников довольно много представителей коммерческих организаций. В частности, в этом году на сессиях выступали Ненси Стюарт (Nancy Stewart), вице-президент и старший технический директор Wal-Mart, Кевин Хамфриз (Kevin Humphries), старший вице-президент по технологическим системам FedEx, Анна Эуинг (Anna Ewing), директор по информационным технологиям NASDAQ Stock Market. А среди основных тем были такие: квантовые вычисления, углеродная память на нанотрубках и специальное ПО для процессоров со 100 ядрами.

Что же подготовили для презентации участники конференции на этот раз?

Supercomputing 2007 в зоне внимания – суперпроизводительные системы

Пожалуй, больше всего анонсов было от SGI. В частности, компания объявила о создании наибольшего в мире суперкомпьютера, который при работе с приложениями для биоинформатики обеспечивает производительность в 900 раз выше, чем традиционные кластеры. Причем в новой системе используются FPGA-компоненты (Field Programmable Gate Array) и стандартные программно-аппаратные комплексы для задач биоинформатики на базе технологии SGI RASC (Reconfigurable Application Specific Computing), за счет чего новый суперкомпьютер оказался почти вдвое дешевле, чем созданные ранее FPGA-системы.

Суперкомпьютер SGI, состоящий из 70 FPGA, выполняет операции по выравниванию нуклеотидных последовательностей (BLAST-n query) менее чем за 33 мин, в то время как 68-узловому кластеру на процессорах Opteron на это требуется неделя.

Кроме того, компания также объявила о выпуске (в сотрудничестве с XtremeData) лезвийного сервера RC200, в котором также используется технология FPGA.

SGI представила на конференции свою новую стратегию Visual Supercomputing, сочетающую технологии визуализации с вычислительными процессами и функциями управления данными в рабочих потоках высокопроизводительных вычислений. На выставке она продемонстрировала собственные решения Visual Supercomputing, а также их взаимодействие с ПО сторонних компаний.

Supercomputing 2007 в зоне внимания – суперпроизводительные системы
Supercomputing 2007 в зоне внимания – суперпроизводительные системы
Sun имела не только отдельный стенд в рамках общей экспозиции SC07, но и активно демонстрировала свой проект BlackBox «на колесах»

По заверению производителя, продукты SGI Visual Supercomputing позволяют быстро обрабатывать огромные массивы, взаимодействовать со сверхсложными объектами в реальном времени, удаленно распространять визуальную информацию, избегая передачи по сети больших объемов данных. Гибридная системная архитектура SGI дает возможность применять разные технологии, оптимизируя решение для специфических рабочих потоков пользователя.

В портфель Visual Supercomputing входят надстройки для блока обработки графики (GPU), программные инструменты для конфигурации режимов визуализации, интегрированные предложения SGI Professional Services. Новые решения визуализации будут базироваться на вычислительных возможностях серверов и кластеров SGI, от системы совместно используемой памяти SGI Altix 4700 до новой интегрированной лезвийной платформы SGI Altix ICE. Кроме того, ПО SGI и сторонних разработчиков должно обеспечить удаленную визуализацию и дополнительные функции, поддерживаемые SGI Visual Area Networking и Wide Area Visualization Environment.

Легендарная Cray, которая специализируется исключительно на суперкомпьютерах, на SC07 представила свои разработки нового поколения. В системах с массовым паралеллизмом Cray XT5 по сравнению с предыдущей генерацией объем памяти увеличился в четыре раза, плотность процессоров – в два. В новых восьмисокетных лезвийных системах Cray XT5 применяются 2- и 4-ядерные процессоры AMD Opteron, каждый двухсокетный узел поддерживает объем памяти до 32 ГБ при скорости обмена данными до 25,6 ГБ/с.

Supercomputing 2007 в зоне внимания – суперпроизводительные системы
Так выглядел стенд легендарной Cray

Cray XT5 могут содержать до 192 процессоров или 768 вычислительных ядер и оптимизированы для задач, которые не поддаются быстрой обработке на системах без массового параллелизма. Компания заявляет, что XT5 – самые масштабируемые суперкомпьютеры, построенные на ОС Linux.

В семейство XT5 входит и первый в индустрии гибридный суперкомпьютер Cray XT5h, в котором реализована парадигма, предполагающая сочетание скалярных и векторных вычислений с реконфигурируемыми сопроцессорами FPGA. Как видим, чипы на базе массивов программируемой логики становятся все более популярными у компаний, предлагающих решения в суперкомпьютерном сегменте.

А вот японская NEC делает ставку на векторные суперкомпьютеры, в частности, в Неваде она анонсировала систему SX-9 с пиковой производительностью 839 TFLOPS или 102,4 GFLOPS в расчете на одно ядро, что является мировым рекордом.

Помимо новых процессоров, в системе используются разделяемая память объемом до 1 TБ и высокоскоростные соединения, обеспечивающие скорость передачи данных до 128 ГБ/с. Суперкомпьютер работает под управлением ОС SUPER-UX, спроектированной для векторной архитектуры.

Сообщается также, что за счет применения больших интегральных схем, произведенных по 65-нанометровому техпроцессу, и специальных технологий компоновки удалось снизить размеры системы и ее энергопотребление почти в четыре раза.

Заметными анонсами на конференции Supercomputing 2007 отличилась и компания Sun Microsystems, которая анонсировала две новые системы высокопроизводительных вычислений: суперкомпьютер Sun Constellation System и систему хранения Sun StorageTek 5800 (которая имеет ряд функций для управления метаданными).

Компьютерная платформа Sun Constellation System работает на базе ОС Solaris и может использоваться как в небольших кластерах, так и в системах с петапроизводительностью, применяющихся для моделирования сейсмических и климатических процессов.

Было заявлено, что Sun Constellation System обеспечивает производительность на уровне, превышающем 1 PFLOPS (т. е. квадриллион операций с плавающей запятой в секунду): платформу лезвийных серверов Sun Blade 6048 Modular System с поддержкой процессоров AMD Opteron и Intel Xeon, коммутируемую шину Sun Datacenter Switch 3456, которая в 12 раз превышает емкость самого большого коммутатора InfiniBand, устройство хранения с высокой емкостью и плотностью, оптимизирующее размещение данных, а также сервис Sun Datacenter Express Services for HPC.

Не обошла своим вниманием конференцию SC07 и Microsoft, которая объявила на ней выпуск бета-версии операционной системы Windows HPC Server 2008 (финальный релиз этой ОС ожидается во второй половине следующего года).

Построенная на основе Windows Server 2008 платформа Windows HPC Server 2008 заменит ОС Windows Compute Cluster Server 2003, а название продукта подчеркивает сферу ее применения – высокопроизводительные вычисления (HPC). Новая серверная ОС поддерживает сервис-ориентированную архитектуру, высокоскоростные сетевые соединения, совместима с современным оборудованием, имеет ряд новых отказоустойчивых функций, а также возможности мультизагрузки с поддержкой Linux, что позволяет системе работать как в Windows-, так и в Linux-среде.

Представляя новое решение, генеральный менеджер подразделения HPC Кирилл Фаенов отметил, что на установку ОС на 2048-процессорном кластере потребовалось около двух часов. Производительность платформы, согласно тестам LINPACK, на 30% выше по сравнению с предыдущей версией ОС.

Кроме того, Microsoft представила на этом мероприятии инициативу Parallel Computing Initiative, в рамках которой будет создан набор специализированных инструментов для создания приложений, работающих на многоядерных десктопах и кластерах.

Не остался в стороне от SC07 и лидирующий на мировом рынке производитель сетевого оборудования. Компания Cisco продемонстрировала новые продукты и инструментальные средства для поддержки высокопроизводительных вычислений, в частности коммутатор Cisco SFS 3504 Multifabric Switch, являющийся шлюзом для ускорения взаимодействия между серверами и средствами хранения данных с помощью выделенных централизованных высокоскоростных каналов. Также было показано устройство Cisco SFS 3504, работающее как шлюз агрегации, которое предоставляет заказчикам, активно использующим средства хранения, широкую полосу пропускания для доступа к общим централизованным ресурсам. Кроме того, Cisco продемонстрировала набор инструментальных средств FACT (Fabric Analysis and Correlation Toolkit – средства анализа и корреляции коммутационных систем), которые могут использоваться для анализа и управления всей коммутационной матрицей InfiniBand. FACT ускоряет установку и запуск в эксплуатацию вычислительных кластеров и распознает ошибки, замедляющие производительность.

Supercomputing 2007 в зоне внимания – суперпроизводительные системы
D-Wave Systems представила прототип чипа для создания 28-кубитного квантового компьютера

В области квантовых вычислений своеобразный прорыв продемонстрировала компания D-Wave Systems, которая включила в программу SC07 онлайновую демонстрацию 28-кубитного квантового компьютера с использованием стороннего приложения для идентификации изображений.

Напомним, что первый квантовый компьютер Orion этого производителя, содержащий 16 кубитов (и обеспечивающий 65 536 вычислительных потоков), был продемонстрирован в феврале нынешнего года. По заявлению исполнительного директора D-Wave Герба Мартина (Herb Martin), компания планирует во II квартале 2008 г. представить систему с 512 кубитами, а до конца следующего года – с 1024 кубитами. Таким образом, к концу следующего года новый компьютер превзойдет по производительности классические ПК. Звучит парадоксально, но это огромный прорыв в данной области.

Кроме того, в конце 2008 г. D-Wave намерена обеспечить онлайновый доступ к квантовому компьютеру Orion, предложив сервис для сравнения изображений с шаблоном поиска и оптимизации. А вот в июне 2009 г. планируется запустить онлайновый сервис для моделирования (с использованием метода Монте-Карло), предназначенный для оценки рисков в банковском и страховом секторах. Компания также намерена развивать сервисы для моделирования задач в таких областях, как тонкая химия, материаловедение, биология и медицина.

Supercomputing 2007 в зоне внимания – суперпроизводительные системы
Microsoft активно включилась в продвижение идей HPC

Стоит также отметить, что в рамках конференции компания Univa UD объявила о запуске спонсируемого ею интернет-ресурса онлайнового сообщества grid.org, созданного для продвижения технологий кластерных и решеточных вычислений в рамках Open Source. Сайт строился в поддержку релиза Cluster Express компании, включающего множество компонентов с открытым кодом: Grid Engine, Globus и Ganglia. Grid.org является информационным порталом, содержащим ссылки на ресурсы распределенных вычислительных сетей и кластеров, новости и данные об обновлениях Univa UD Cluster Express для комплексного управления кластерами, обеспечивает доступ к документации и иллюстрирующим примерам, а также имеет площадки для построения персональных профессиональных сетей.

Накануне конференции в Неваде был опубликован и очередной список Top 500, который готовится раз в полгода. Каких-то особых неожиданностей он не принес, хотя первая половина рейтинга существенно обновилась.

Лидером индустрии высокопроизводительных вычислений продолжает оставаться IBM. Ее компьютер Blue Gene/L удерживает этот рекорд вот уже на протяжении четырех лет. Система, которая установлена в Национальной лаборатории Лоуренса в Калифорнии, имеет производительность 478 TFLOPS, втрое превосходя по этому параметру своего ближайшего конкурента.

На втором месте также система от IBM (полгода назад его удерживал суперкомпьютер Cray) Blue Gene/P с производительностью 167 TFLOPS, установленная в немецком научном центре Forschungszentrum Juelich.

Третью строчку занимает SGI Altix ICE 8200, которая располагается в New Mexico Computing Applications Center.

Впервые в десятку и сразу на четвертую позицию попал индийский суперкомпьютер, находящийся в Computational Research Laboratories (которая принадлежит компании Tata) – это система Hewlett-Packard Cluster Platform 3000 BL460c.

Пятый номер в мировой табели о рангах самых мощных компьютеров также занимает решение от HP, которое эта компания установила для правительства Швеции.

Следует отметить, что в прошлом рейтинге Hewlett-Packard удалось вырваться вперед – тогда доля систем HP достигла отметки 40,6%, а у IBM было 38,4%. Однако в нынешнем юбилейном, тридцатом, рейтинге Голубой Гигант вновь восстановил свое лидерство, поскольку в Top 500 оказалось 232 системы (46,4%), а от HP всего 166 (33,2%).

Supercomputing 2007 в зоне внимания – суперпроизводительные системы
NASA как один из крупнейших заказчиков суперкомпьютерных систем не могла обойти своим вниманием подобное мероприятие

Intel также сообщила, что ею установлен очередной рекорд в списке Top 500 – 354 позиции в нем занимают SMP-системы и кластеры на базе ее процессоров. Предыдущий наивысший показатель был зафиксирован два года назад и составлял 333 системы.

Суперкомпьютеры на базе процессоров Intel занимают 3-е, 4-е и 5-е места в первой пятерке, причем все они используют четырехъядерные процессоры Intel Xeon серии 5300. Всего же в верхней двадцатке рейтинга – 8 систем на базе чипов Intel (больше, чем у любого другого производителя). Интересно, что в Списке присутствует всего 78 систем на базе AMD Opteron, тогда как полгода назад в Top 500 таких суперкомпьютеров насчитывалось 105.

Представители Intel отмечают, что 246 систем на базе платформ компании предыдущей генерации, ранее входившие в рейтинг, покинули список. Произошло это в силу замещения суперкомпьютеров на основе старых, одноядерных платформ новыми, использующими двух- и четырехъядерные процессоры Intel. Так, количество систем на базе двухъядерных CPU Intel Xeon серии 5100 в списке Тор 500 выросло с 31 (ноябрь 2006 г.) до 215 с общей пиковой производительностью 3384 TFLOPS; количество суперкомпьютеров на основе четырехъядерных Xeon серии 5300 увеличилось с 19 (июнь 2007 г.) до 215, достигнув общей пиковой производительности 2315 TFLOPS. Для сравнения: совокупная пиковая производительность 500 самых мощных вычислительных систем планеты, содержащих около 1,65 млн процессоров от различных компаний, равна почти 10 600 TFLOPS.

Эрих Штромайер (Erich Strohmaier), один из составителей Top 500 и сотрудник Национальной лаборатории Лоуренса, отмечает, что сегодня, чтобы попасть в список, производительность системы должна быть не менее 6 TFLOPS. По его оценкам, если динамика роста сохранится, то к 2015 г., чтобы попасть в рейтинг, необходимо будет достичь отметки в 1 PFLOPS.

Первая двадцатка из Top 500 суперкомпьютеров
Место в рейтинге Организация (страна) Название системы и производитель Количество процессоров Год запуска (или серьезного обновления) системы Производи- тельность, TFLOPS
1 DOE/NNSA/LLNL(США) Blue Gene/L – eServer Blue Gene Solution (IBM) 212 992 2007 478,200
2 Forschungszentrum Juelich (FZJ)(Германия) JUGENE – Blue Gene/P Solution (IBM) 65 536 2007 167,300
3 SGI/New Mexico Computing Applications Center (NMCAC)(США) SGI Altix ICE 8200, Xeon quad core 3,0 GHz (SGI) 14 336 2007 126,900
4 Computational Research Laboratories, TATA SONS(Индия) EKA – Cluster Platform 3000 BL460c, Xeon 53xx 3 GHz, InfiniBand (Hewlett-Packard) 14 240 2007 117,900
5 Правительство Швеции(Швеция) Cluster Platform 3000 BL460c, Xeon 53xx 2,66 GHz, InfiniBand (Hewlett-Packard) 13 728 2007 102,800
6 NNSA/Sandia National Laboratories(США) Red Storm – Sandia/ Cray Red Storm, Opteron 2,4 GHz dual core (Cray ) 26 569 2007 102,200
7 Oak Ridge National Laboratory(США) Jaguar – Cray XT4/XT3 (Cray) 23 016 2006 101,700
8 IBM Thomas J. Watson Research Center(США) BGW – eServer Blue Gene Solution (IBM) 40 960 2005 91,290
9 NERSC/LBNL(США) Franklin – Cray XT4, 2,6 GHz (Cray ) 19 320 2007 85,368
10 Stony Brook/BNL, New York Center for Computational Sciences(США) New York Blue – eServer Blue Gene Solution (IBM) 36 864 2007 82,161
11 DOE/NNSA/LLNL(США) ASC Purple – eServer pSeries p5 575 1,9 GHz (IBM) 12 208 2006 75,760
12 Rensselaer Polytechnic Institute(США) eServer Blue Gene Solution (IBM) 32 768 2007 73,032
13 Barcelona Supercomputing Center(Испания) MareNostrum – BladeCenter JS21 Cluster, PPC 970, 2,3 GHz, Myrinet (IBM) 10 240 2006 63,830
14 NCSA(США) Abe – PowerEdge 1955, 2,33 GHz, InfiniBand (Dell) 9600 2007 62,680
15 Leibniz Rechenzentrum(Германия) HLRB–II – Altix 4700 1,6 GHz (SGI) 9728 2007 56,520
16 GSIC Center, Tokyo Institute of Technology(Япония) TSUBAME Grid Cluster – Sun Fire x4600 Cluster, Opteron 2,4/2,6 GHz and ClearSpeed Accelerator, InfiniBand (NEC/Sun) 11 664 2007 56,430
17 University of Edinburgh(Великобритания) HECToR – Cray XT4, 2,8 GHz (Cray ) 11 328 2007 54,648
18 NNSA/Sandia National Laboratories(США) Thunderbird – PowerEdge 1850, 3,6 GHz, InfiniBand (Dell) 9024 2006 53,000
19 Commissariat a l'Energie Atomique (CEA)(Франция) Tera-10 – NovaScale 5160, Itanium2 1,6 GHz, Quadrics (Bull SA) 9968 2006 52,840
20 NASA/Ames Research Center/NAS(США) Columbia – SGI Altix 1,5 GHz, Voltaire InfiniBand (SGI) 10 160 2004 51,870
0 
 

Напечатать Отправить другу

Читайте также

 
 
IDC
Реклама

  •  Home  •  Рынок  •  ИТ-директор  •  CloudComputing  •  Hard  •  Soft  •  Сети  •  Безопасность  •  Наука  •  IoT