16. Лекция: Кластеры и массивно-параллельные системы различных производителей. Современные суперкомпьютеры: Hitachi sr8000, Серия Fujitsu vpp5000, Cray t3e-1200, asci White
В данной лекции приводятся характеристики четырех современных суперкомпьютерных систем, созданных крупнейшими мировыми компаниями: Hitachi, IBM, Cray Inc. и Fujitsu. Рассматриваются системы с векторно-параллельной, псевдовекторной, кластерной и массивно-параллельной архитектурами.
Серия Hitachi sr8000
Серия SR8000, или Супертехнический сервер, была разработана для численного моделирования сложных научно-технических задач (структурный анализ, динамика жидкости, предсказание погоды и т.п.). Серия объединяет возможности как векторного суперкомпьютера S-3000, так и параллельного компьютера SR2201.
Рис. 16.1. SR8000
Высокопроизводительный 64-разрядный RISC-микропроцессор разработан и создан Hitachi с использованием CMOS-технологии 0,14 микрометровой длины логических элементов. Для максимальной эффективности микропроцессоров на крупномасштабных задачах используются возможности псевдовекторной обработки. Это позволяет данным выбираться из оперативной памяти конвейерным способом без задержки сменяемых процессов. В результате данные подаются из памяти в арифметические устройства также эффективно, как в суперкомпьютере векторного типа.
Выпускаются модели SR8000 и SR8000 E1/F1/G1.
Таблица 16.1. Конфигурация узла |
||||
Модель |
SR8000 |
SR8000 E1 |
SR8000 F1 |
SR8000 G1 |
Пиковая прозв-ть, Гфлоп |
8 |
9,6 |
12 |
14,4 |
Память |
2/4/8 |
2/4/8/16 |
2/4/8/16 |
2/4/8/16 |
Для 144-узловой конфигурации модели G1 (450 МГц) при решении полной системы линейных уравнений размерностью 141000 была достигнута скорость в 1709 Гфлоп/ (теоретически возможная - 2074 Гфлоп/с), что дало эффективность 63%. На 112-узловой модели F1 (375 МГц) достигнута скорость в 1035 Гфлоп/с из 1344 Гфлоп/с (эффективность - 77%). На отдельном узле при решении полной линейной системы и симметричной задачи на собственные значения (порядок 5000) процессорные скорости были выше 6,2 и 4,1 Гфлоп/с, соответственно.
Таблица 16.2. Конфигурация системы |
|||||||||
Число узлов |
4 |
8 |
16 |
32 |
64 |
128 |
256 |
512 |
|
Произв-ть, Гфлоп |
SR8000 |
32 |
64 |
128 |
256 |
512 |
1024 |
- |
- |
SR8000 E1 |
38,4 |
76,8 |
153,6 |
307,2 |
614,4 |
1228,8 |
2457,6 |
4915,2 |
|
SR8000 F1 |
48 |
96 |
192 |
384 |
768 |
1536 |
3072 |
6144 |
|
SR8000 G1 |
57,6 |
115,2 |
230,4 |
460,8 |
921,6 |
1843,2 |
3686,4 |
7372,8 |
|
Максимальный объем общей памяти, Гбайт |
SR8000 E1/F1/G1 |
64 |
128 |
256 |
512 |
1024 |
2048 |
4096 |
8192 |
Внешний интерфейс |
Ultra SCSI, Ethernet/Fast Ethernet, Gigabit Ethernet, ATM, HIPPI, Fibre Channel |
||||||||