Производительность памяти
Кластеры SGI Altix 3000 были протестированы с помощью тестов STREAM Triad, которые измеряют скорость работы памяти. Высокопроизводительные программы требуют баланса между процессором и подсистемой памяти для поддержания постоянного уровня потока данных. 64-процессорная система достигла уровня производительности памяти в 125 Гбайт/с на едином образе операционной системы: 460 процентов превосходства над 64-процессорной системой HP Superdome, которая показала производительность 27 Гбайт/с. В сравнении с 32-процессорным сервером IBM eServer p690 система SGI показывает удвоенную производительность и, при примерно вдвое меньшей стоимости — улучшение показателя цена/производительность на 640 процентов. На рисунке показываны результаты проверки масштабируемости системы, полученные на раннем прототипе 64-процессорной системы SGI на процессорах Itanium 2, выполняющей тест STREAM Triad. Как видно из графика, система демонстрирует почти линейную масштабируемость от 2 до 64 процессоров и достигает производительности более чем 120 Гбайт/с. Эти результаты являются важными для промышленности, так как устанавливают новый рекорд микропроцессорных систем, работающих под управлением единого образа операционной системы Linux. Результаты так же показывают, что Linux может хорошо масштабироваться за рамками ограничения в 8-процессоров. За дополнительной информацией о тестах STREAM Triad обращайтесь по адресу http://www.cs.virginia.edu/stream.
Близкая к линейной масштабируемость тестов STREAM Triad.
Производительность системы ввода/вывода Linux
Семейство SGI Altix 3000 демонстрирует установившуюся пропускную способность системы ввода/вывода более чем 2 Гбайт/с при использовании единого образа Linux, лучший результат для Linux-систем. При постоянном увеличении объёмов обрабатываемых данных возможности перемещения информации с диска в память играют все большую роль в общей производительности системы. Это достижение позволяет приложениям Linux решить проблемы оперирования большими объёмами данных в средах высокопроизводительных вычислений.
Масштабируемость технических приложений
В недавних тестах с использованием пакета STAR-CD от компании CD-adapco Group системы семейства SGI Altix 3000 достигли вдвое большего показателя по критерию цена/производительность на наборе газодинамических задач по сравнению с серверами IBM. Пакет StarCD, разработанный Computational Dynamics Limited http://www.cd-adapco.com, является одним из лидеров в анализе газо- и гидродинамики, предоставляет эффективные численные методы с высоким уровнем точности, необходимой для сложных неструктурированных сеток.
Другие приложения, работающие с разделяемой памятью, которые требуют большой процессорной мощности, пропускной способности памяти и системы ввода вывода, также показали отличную производительность на SGI Altix 3000. Система SGI опередила IBM eServer p690 при измерении производительности реального приложения Gaussian, сложного технического приложения, позволяющего исследовать энергии, молекулярные структуры и вибрационные частоты. Для 32-процессорных систем SGI Altix 3000, исполняющий Gaussian v98, показал увеличение производительности на 50 процентов по сравнению с IBM eServer p690 (1,3 ГГц) на задаче вычисления повторяемости альфа-пинина (C10H16). Gaussian 98 представляет собой набор программ для осуществления различных полуэмпирических молекулярных орбитальных вычислений. Gaussian используется для проведения фундаментальных исследований в химии, фармакологии и материаловедении (http://www.gaussian.com).
В то время как SGI фокусирует свое внимание в первую очередь на высокопроизводительных вычислительных средах, где большинство ресурсов процессора используется на уровне пользовательского кода, а не ядра, тесты AIM7 показывают, что Linux может хорошо масштабироваться и на других видах нагрузки, типичных для предприятий. AIM7 — это тесты на основе лицензии GPL, целью которых является создавать нагрузку, близкую к реальной.
SGI ввело ряд исправлений и улучшений в код ядра Linux, которые сейчас находятся в очереди на внесение в основную версию ядра, некоторые же были приняты в версии 2.4, а какие-то останутся самостоятельными из-за особенностей использования. Исходный код исправлений может быть найден на сайте "Open Source at SGI" (http://www.oss.sgi.com/stream). Дополнительно SGI включила в список улучшений подсистему SCSI и драйверы, спортированные из IRIX. Следующие иллюстрации показывают улучшения в производительности, которые были получены на SGI Altix 3000 с Linux после внесения набора изменений. Рисунок 1 сравнивает файловую систему XFS с другими файловыми системами Linux, рисунок 2 сравнивает XSCSI со SCSI в Linux 2.4, рисунок 3 показывает масштабируемость процессоров при использовании теста AIM7.
Рис. 1. Сравнение производительности файловых систем.
Рис. 2. Производительность Linux XSCSI.
Рис. 3. Масштабируемость процессоров при использовании AIM7.