29. Сети и структуры сетей системы ibm Blue Gene/l. Конфигурация торовых колец. Монтаж на Midplane. Внешние сети и их подключение. Link Card и Service Card.

Внутренние сети – в них участвую вычислительные узлы.

1 – сеть для двух точечных передач (организована по принципу 3D тора)

2 – загрузки узлов и коллективных передач (организована по принципу дерева)

3 – сеть прерываний и барьерной синхронизации (по принципу дерева)

4 – сеть JTAG. Сеть диагностики и управления.

Внешние:

5. - функциональная (Gigabit Ethernet, осуществляет загрузку системы м ввод-вывод)

6. – диагностики и управления (Gigabit и Fast Ethernet, связана с JTAG)

Структура сети коллективных передач: Структура сети i/o, диагностики и управления:

Схема коммутации портов (все порты 21 канальные с 0 по 20):

Конфигурирование торовых колец:

Монтаж на Midplane

Р азмерности 3D тора на разных уровнях иерархии:

Compute Card – 1x2x1 (2 chip)

Node Card - -4x4x2 (16 CC)

Midplane – 8x8x8 (16 NC)

Rack – 8x8x16 (2 M)

System – 64 32 32 (64 R)

Подключение внешних сетей:

DB2 – БД управления + ОС

Service Node – узлы управления

Front-end Nodes – пользовательские узлы

I/ON – полное ядро Linux

CN – усечённое ядро Linux

P.S. нет service card

30. Массивно-параллельные (MPP) вычислительные системы, их сравнение с системами других классов. Вычислительные системы семейства Cray XT5. Узлы Cray XT5, их виды и структура. Топология и компоновка Cray XT5.

MPP – massive parallel system – создается массив вычислительных узлов, каждый из которых имеет свои процессоры и свои собственные блоки памяти. Память организована по принципу NORMA (no remote memory access) – физически и логически распределенная память.

1. Сложность программирования. Хорошая масштабируемость программ.

2. Очень хорошая масштабируемость.

3. Очень хорошая наращиваемость.

4. Хорошая решаемость слабо связных масштабируемых задач и плохая решаемость сильно связных задач.

5. Высокая себестоимость, т.к. эти системы эксклюзивные. Высокая себестоимость ПО.

Сравнение трёх типв NORMA систем:

	MPP	Cluster	Grid
1	(-) При создании программ необходимо учитывать специализацию ВС (+) Использ. спец. пакетов.	(+) Самое простое (относительно) программирование.	(+) В теории подготовка ПО автоматизирована. (-) Трудн. с эффективным планированием.
2	(+,-) Масштабируемость ограничена топологией	(+) Масштабируемость слабо ограничена	(+) Масштабируемость неограничена
3	(+,-) Наращиваемость ограничена параметрами компонентов системы	(+) Наращиваемость слабо ограничена	(+) Наращиваемость и реконфигурируемость неограниченна
4	(+,-) Хорошо выполняются задачи, под которые специализирована система	(+,-) Хорошо выполняются слабосвязанные задачи	(-) Эффективность для каждого класса сильно зависит от текущей КС
5	(-) Системы содержат много эксклюзивных компонентов и ПО что повышает их стоимость	(+) Системы собираются из серийных компонентов с серийным ПО	(+,-) Определяется стоимостью дополнительного ПО

Новый лидер TOP500 Cray XT5 (Jaguar) создан на базе процессоров AMD Opteron, принадлежит Министерству энергетики США и размещается в Национальной лаборатории Окриджа (ORNL), а его производительность составляет 1,75 петафлопс.

Структура узла системы Cray XT5 (как вычислительные, так и сервисные)– seasrar (комутируется в 6-ти направлениях, чем напоминает морскую звезду)

Blade Control Processor Interface – контроль за узлом (датчики + интерфейс для диагностики)

Power PC 440 – коммуникационный процессор. Он имеет прямой доступ ко всем процессам узла.

AMD Opteron работают на частоте 2,6ГГц.

Во всём узле работает усечённая версия Linux.

Топология - 3D тор. CN – Compute Node, SN – Service Node.

Вопрос №31. Система IBM Roadrunner Структурные схемы модуля TriBlade и системы в целом. Многоядерный процессор Cell фирмы STI.

Суперкомпьютер создан компанией IBM для Министерства Энергетики США и установлен в Лос-Аламосской национальной лаборатории в Нью-Мексико, США.

1. Пиковая производительность 1.376 PFlop/s, производительность на тесте Linpack - 1.026 PFlop/s.

2. Построен по гибридной схеме из 6120 двухъядерных процессоров AMD Opteron и 12960(12240) процессоров IBM Cell 8i в специальных блэйд-модулях TriBlades.

3. TriBlades соединены с помощью коммуникационной сети Infiniband.

4. Структурно, система имеет три модуля: TriBlade, Connected Unit, кластер Roadrunner

Б

Физически TriBlade состоит из одной платы LS21, платы расширения и двух плат QS22. LS21 содержит два двухъядерных процессора Opteron с 16 Гбайт памяти, по 4 Гбайт на ядро. Каждая плата QS22 содержит два процессора PowerXCell 8i и 8 Гбайт памяти, по 4 Гбайт на каждый процессор. Плата расширения соединяет QS22 через четыре разъёма PCI x8 с LS21, по два разъёма на QS22. Также она обеспечивает подключение Infiniband 4x DDR. В результате один блэйд-модуль TriBlade занимает четыре слота, и три TriBlades помещаются в шасси BladeCenter H.

лэйд-модули TriBlade

IB – Infiniband