Plano ng Barcelona ang pinaka-magkakaibang superkomputer sa mundo

Sa mga araw na ito, mayroong isang bilang ng iba't ibang mga diskarte sa high-performance computing, ang mga system na karaniwang tinutukoy bilang mga supercomputers. Karamihan sa mga sistemang ito ay gumagamit ng isang napakalaking bilang ng mga processor ng Xeon, ngunit nagsisimula kaming makita ang mga pinaka-kagiliw-giliw na mga bagong makina na nagpapatakbo ng mga accelerator, tulad ng Nvidia's Tesla o Intel Xeon Phi. Mayroong kahit na ilang mga pag-uusap na ang napakalaking mga sistema na nakabase sa ARM ay maaaring maging epektibo sa hinaharap. Ngunit paano kung maaari mong subukan ang lahat ng mga arkitektura na ito sa isang lokasyon?

Iyon ang hamon at pangako ng bagong computer ng MareNostrum 4, na isinaayos para sa pag-install sa Barcelona Supercomputing Center. Kasama sa bagong disenyo ang isang pangunahing sistema para sa paggamit ng pangkalahatang layunin batay sa tradisyonal na Xeons, kasama ang tatlong bagong umuusbong na kumpol ng teknolohiya, batay sa IBM Power at Nvidia, Xeon Phi, at ARM-based computing. Habang nasa Barcelona ako para sa Mobile World Congress, nagkaroon ako ng pagkakataon na makausap si Sergi Girona, Operations Director para sa BSC, na ipinaliwanag ang pangangatuwiran sa likod ng apat na magkakaibang kumpol.

Sinabi ni Girona na ang pangunahing misyon ng sentro ay ang pagbibigay ng mga serbisyo ng supercomputing para sa mga Espanyol at iba pang mga mananaliksik sa Europa, bilang karagdagan sa industriya. Bilang bahagi ng misyon na ito, nais ng sentro na magkaroon ng hindi bababa sa tatlong "umuusbong na mga kumpol na tech, " kaya maaari itong subukan ang iba't ibang mga kahalili.

Para sa pangkalahatang kumpol ng computing, sinabi ni Girona na pinili ng sentro ang isang tradisyonal na disenyo ng Xeon dahil mas madaling mag-migrate ang mga application na tumatakbo sa kasalukuyang MareNostrum 3, na isinalin na hindi idiskonekta sa susunod na linggo. Ang disenyo ay kailangang magkasya din sa umiiral na espasyo, sa loob ng isang kapilya. (Binisita ko ang sentro noong nakaraang taon at ang kasalukuyang supercomputer sa isang taon na ang nakakaraan.)

Ang bagong disenyo, na itatayo ni Lenovo, ay batay sa bagong Xeon v5 (Skylake), na may 3, 456 node, bawat isa ay may dalawang socket, at bawat chip ay maglalagay ng 24 na cores bawat isa, para sa isang kabuuang teoretikal na pagganap ng rurok na 11.14 petaflops bawat pangalawa. Karamihan sa mga cores ay magkakaroon ng 2GB ng memorya, ngunit ang 6 porsyento ay magkakaroon ng 8GB, para sa isang kabuuang 331.7TB ng RAM. Ang bawat node ay magkakaroon ng isang 240GB SSD, kahit na sa huli ang ilan ay magkakaroon ng memorya ng 3D XPoint, kapag magagamit ito. Ang mga node ay dapat na konektado sa pamamagitan ng interconnect na Intelni-Path at Intel 10net Ethernet. Ang system ay magkakaroon din ng anim na racks ng imbakan mula sa IBM, na may 15 petabytes ng imbakan, kabilang ang isang halo ng flash at hard disk drive. Sa pangkalahatan, ang disenyo ay aabutin ng 62 racks-48 para sa computing, 6 para sa imbakan, 6 para sa networking, at 2 para sa pamamahala. Punan nito ang 120 metro kuwadrado (paggawa para sa isang napaka siksik na kapaligiran) at gumuhit ng 1.3 megawatts ng lakas, pataas mula sa 1 megawatt na iginuhit ng nakaraang disenyo. Inaasahang magsisimula ang operasyon sa Hulyo 1.

Ang isang bagay na natagpuan kong kawili-wili dito ay kung gaano malinaw ang paglipat sa bagong henerasyon ay nagpapakita ng pag-unlad ng teknolohiya. Ang nakaraang henerasyon ay nagkaroon ng isang tugatog na pagganap ng halos 1 petaflop, at ang sistemang ito ay dapat na higit sa 10 beses nang mas mabilis, habang ginagamit lamang ang 30 porsiyento na higit na kapangyarihan. Para sa paghahambing, ang orihinal na MareNostrum supercomputer, na naka-install noong 2004, ay nagkaroon ng isang tugatog na pagganap ng 42 teraflops at ginamit ang 640 kilowatt ng kapangyarihan. (Ang mga detalye ng pagpapabuti ng pagganap sa apat na henerasyon ng MareNostrum ay nasa tsart sa itaas). Sinabi ni Girona na nangangahulugan ito na kung ano ang magagawa ng isang taon upang tumakbo sa MareNostrum 1 ay maaaring gawin sa isang solong araw sa bagong sistema. Medyo kahanga-hanga.

Para sa mga umuusbong na teknolohiya, ang site ay magkakaroon ng tatlong bagong kumpol. Ang isa ay binubuo ng mga processor ng IBM Power 9 at Nvidia GPUs, na idinisenyo upang magkaroon ng isang kakayahan sa pagproseso ng ranggo ng higit sa 1.5 Petaflop / s. Ang kumpol na ito ay itatayo ng IBM, at kasangkot ang parehong uri ng disenyo na na-deploy sa Summit at Sierra supercomputers, na inatasan ng Kagawaran ng Enerhiya ng Estados Unidos para sa Oak Ridge at Lawrence Livermore National Laboratories bilang bahagi ng CORAL Collaboration sa Oak Ridge, Argonne, at Lawrence Livermore pambansang lab.

Ang pangalawang kumpol ay binubuo ng mga processor ng Intel Xeon Phi, kasama ang Lenovo na nagtatayo ng isang system na gumagamit ng paparating na bersyon ng Knights Hill (KNH) at OmniPath, na may isang peak na kakayahan sa pagproseso ng higit sa 0.5 Petaflop / s. Ginagaya din nito ang programang Amerikano CORAL, at ginagamit ang parehong mga processors na magiging nasa loob ng Aurora supercomputer, na inatasan ng US Department of Energy para sa Argonne National Laboratory.

Sa wakas, ang isang ikatlong kumpol ay bubuo ng 64-bit ARMv8 processors na ibibigay ng Fujitsu sa isang prototype machine, na idinisenyo upang magamit ang parehong mga processors na nabuo ng Fujitsu para sa isang bagong sistema ng Hapon upang matustusan ang kasalukuyang K supercomputer. Ito rin ay dapat mag-alok ng higit sa 0.5 Petaflop / s ng pagganap ng rurok. Ang eksaktong tiyempo para sa pagsisimula ng mga operasyon sa mga umuusbong na kumpol ay hindi pa isiniwalat, sinabi ni Girona.

Sa pangkalahatan, ang sistema ay nagkakahalaga ng $ 34 milyon, sa isang kontrata na napanalunan ng IBM at pinondohan ng gobyerno ng Espanya. Ang isang pangunahing dahilan sa pagkakaroon ng lahat ng apat na uri ng computing sa site ay pananaliksik, sinabi ni Girona. Ang sentro, na gumagamit ng 450 katao sa kabuuan, ay may 160 mga mananaliksik na may pagtuon sa agham ng computer, kabilang ang arkitektura at mga tool. Sa partikular, bilang isang miyembro ng PRACE (Partnership for Advanced Computing sa Europa), sinusubukan ng BSC na mag-focus sa nangungunang pag-optimize ng pagganap at kahanay na computing.

Sinabi ni Girona na nais ng BSC na maimpluwensyahan ang pagbuo ng mga bagong teknolohiya, at pinaplano ang paggamit ng bagong makina upang pag-aralan kung ano ang mangyayari sa hinaharap, partikular na tiyaking handa ang software para sa anumang arkitektura sa susunod na makina - malamang na makarating mga 3 taon - magkakaroon. Matagal nang nagtrabaho ang BSC sa mga tool para sa mga umuusbong na arkitektura, ayon sa kanya.

Ang isa pang paksa ng mga mananaliksik ay isinasaalang-alang ay kung o hindi ba nagkakahalaga ng pagbuo ng isang European processor para sa IT, malamang batay sa arkitektura ng ARM.

Ang Barcelona ay hindi magkakaroon ng pinakamabilis na superkomputer sa buong mundo; Ang talaang iyon ay kasalukuyang hawak ng mga Tsino, kasama ang mga Amerikano at Hapones na nagsisikap na makibalita. Ngunit ang MareNostrum 4 ay ang pinaka magkakaibang, at potensyal na pinaka-kawili-wili.

Si Michael J. Miller ay punong opisyal ng impormasyon sa Ziff Brothers Investments, isang pribadong kompanya ng pamumuhunan. Si Miller, na naging editor-in-chief ng PC Magazine mula 1991 hanggang 2005, ang mga may-akda ng blog na ito para sa PCMag.com upang ibahagi ang kanyang mga saloobin sa mga produktong nauugnay sa PC. Walang payo sa pamumuhunan ang inaalok sa blog na ito. Lahat ng tungkulin ay tinatanggihan. Ang Miller ay gumagana nang hiwalay para sa isang pribadong kumpanya ng pamumuhunan na maaaring sa anumang oras mamuhunan sa mga kumpanya na ang mga produkto ay tinalakay sa blog na ito, at walang pagsisiwalat ng mga transaksyon sa seguridad.