Uvnitř Tsubame - Nvidia GPU Superpočítač

Když vstoupíte do počítačové místnosti ve druhém patře počítačové budovy Tokyo Institute of Technology, nejste okamžitě zasaženi velikostí druhého nejrychlejšího superpočítače Japonska. Počítač Tsubame nemůžete vidět v průmyslových klimatizačních jednotkách, které stojí na cestě, ale to samo o sobě říká. Více než 30 000 procesních jader bzučí, stroj spotřebuje megawatt energie a musí být udržován v pohodě.

Tsubame byl zařazen 29. nejrychlejší superpočítač na světě v nejnovějším Top 500 pořadí s rychlostí 77.48T Flops operace s pohyblivou řádovou čárkou za sekundu) na standardní standardní normě Linpack.

I když je jeho pozice poměrně dobrá, není to tak zvláštní. Zajímavostí je, že Tsubame se spoléhá na to, že procesní procesy procesorů (centrálních procesorů) se neopírají jen o samotnou práci. Tsubame zahrnuje stovky grafických procesorů stejného typu, které se používají ve spotřebních počítačích, které pracují společně s CPU ve smíšeném prostředí, které někteří říkají, že jsou modely pro budoucí superpočítače, které slouží disciplínám jako materiálová chemie.

[Další informace: Nejlepší krabice NAS pro streamování médií a zálohování)

Grafické procesory (GPU) jsou velmi dobré při rychlém provedení stejného výpočtu na velkém množství dat, takže mohou v krátké době pracovat s některými problémy v oblastech, jako je molekulární dynamika, simulace fyziky a zpracování obrazu. > "Myslím, že v naprosté většině zajímavých problémů v budoucnu problémy, které ovlivňují lidstvo, kde dopad pochází z přírody … vyžaduje schopnost manipulovat a vypočítat na velkém datovém souboru," řekl Jen-Hsun Huang, generální ředitel z Nvidie, který tento týden hovořil na univerzitě. Tsubame používá 680 grafických karet Nvidie Tesla.

Kolik rozdílu dělá GPU? Takayuki Aoki, profesor materiálové chemie na univerzitě, uvedl, že simulace, které trvaly tři měsíce, trvaly 10 hodin na Tsubamě.

Tsubame sám - jakmile se přesahuje klimatizační zařízení - je rozdělen na několik místností ve dvou podlah budovy a je z velké části tvořen systémem Sun x4600, který je umístěn v racku. Jde o celkem 655, z nichž každá má 16 jader procesorů AMD Opteron a urychlovací desky Clearspeed CSX600.

Grafické čipy jsou obsaženy v 170 jednotkách Nvidia Tesla S1070, které byly zasunuty mezi Sluneční soustavy. Každý ze systémů 1U Nvidia má čtyři GPU uvnitř, z nichž každá má 240 procesních jader pro celkem 960 jader na systém.

Systémy Tesla byly přidány do Tsubame během přibližně jednoho týdne, zatímco počítač pracoval.

"Lidé si mysleli, že jsme blázni," řekl Satoshi Matsuoka, ředitel Globálního vědeckého informačního a výpočetního centra na univerzitě. "Jedná se o superpočítač ve výši 1 miliardy USD (11 milionů dolarů), který spotřebuje megawatt energie, ale technicky jsme to dokázali, že to bylo možné."

Výsledkem je to, co zaměstnanci univerzity nazývají verze 1.2 superpočítače Tsubame. Myslím, že bychom měli být schopni dosáhnout 85 [T Flops], ale vyčerpali jsme čas, takže to bylo 77 [T Flops], "řekl Matsuoka z benchmarku provedeného v systému. Na 85T flopu by se zvýšila v několika místech v Top 500 a byla nejrychleji zařazena do Japonska.

Vždy je nablízku: Nový seznam Top 500 má být vyhlášen v červnu 2009 a také Tokijský technologický institut "Není to konec Tsubame, je to jen začátek GPU akcelerace se stává hlavním proudem," řekl Matsuoka. "Věříme, že ve světě budou superpočítače zaznamenávat několik petaflopů v následujících letech a my bychom rádi následovali."

Tsubame 2.0, jak nazval další upgrade, by měl být zde v příštích dvou letech a bude se chlubit trvalým výkonem nejméně petaflop (petaflop je 1000 teraflops), řekl. Základní konstrukce pro stroj stále není dokončena, ale bude pokračovat v heterogenní výpočetní základně směšovacích procesorů a GPU.