> > > > Китай планирует вернуться в лидеры суперкомпьютеров благодаря Tianhe-2

Китай планирует вернуться в лидеры суперкомпьютеров благодаря Tianhe-2

Опубликовано:

intel3Китай планирует вернуться в лидеры суперкомпьютеров путем расширения Tianhe-2, который на русский переводится как "Млечный путь". В нынешнем состоянии суперкомпьютер обеспечивает производительность 30,65 петафлопов, что почти в два раза превышает возможности предыдущего лидера Titan в Окриджской национальной лаборатории США с производительностью 17,59 петафлопов - по результатам теста HPL. Если у последнего используются 18 688 GPU Tesla K20 и такое же количество 16-ядерных процессоров AMD Opteron, у Tianhe-2 мы получаем 32 000 процессоров Intel на архитектуре "Ivy Bridge-E", каждое с 12 ядрами, а также 48 000 ускорителей Intel Xeon Phi 31S1P с 57 ядрами. В целом, все узлы суперкомпьютера будут содержать 3,12 млн. ядер.

Суперкомпьютер Tianhe-2

Каждый узел состоит из двух процессоров "Ivy Bridge E" и трёх ускорителей Intel Xeon Phi. На материнскую плату устанавливаются два узла. Один фрейм использует 16 данных плат. В стойку устанавливается четыре фрейма, а весь суперкомпьютер состоит из 125 стоек. 12-ядерные CPU работают на частоте 2,2 ГГц, к каждому CPU подключено 64 Гбайт памяти DDR3 (общая для узла). Платы Xeon Phi работают на тактовой частоте 1,1 ГГц и используют 8 Гбайт памяти GDDR5.

Чистая вычислительная производительность CPU и GPU - это хорошо, но не стоит забывать о проблеме соединения отдельных узлов, фреймов и стоек. В случае Tianhe-2 была продумана своя сетевая инфраструктура, обеспечивающая взаимодействие компонентов: "TH Express 2 Interconnect". Используются специальные сетевые процессоры производства Galaxy. ASIC коммутаторов производятся по 90-нм техпроцессу и достигают скорости 2,56 Тбит/с. Инфраструктур состоит из 13 коммутаторов, каждый с 576 портами. Подключение компонентов к сети осуществляется тоже с помощью специального решения: чипа Galaxy, подключенного через интерфейс PCI Express со скоростью до 6,36 Гбит/с. Кроме чистой пропускной способности в большой сетевой инфраструктуре важную роль играют задержки. В "TH Express 2 Interconnect" с числом узлов больше 12 000 они составят не больше 9 мс для 1 кбайт данных.

Суперкомпьютер Tianhe-2

Впрочем, сложная сетевая структура не единственная обеспечивает подобную систему достаточными объёмами данных для вычислений. Специальные сопроцессоры отвечают за подготовку данных к этапу вычислений. Они тоже производятся Galaxy и базируются на архитектуре sparcv9 с 16 ядрами. В общей сложности используется 4096 CPU Galaxy FT-1500, которые сами по себе дают вычислительную производительность 144 GFLOPS.

Суперкомпьютер Tianhe-2

Ёмкость памяти составляет 12,4 петабайт. С энергопотреблением 17,6 мегаватт компьютер Tianhe-2 по эффективности (соотношению вычислительной производительности и энергопотребления) не такой экономичный, как Titan, у которого энергопотребление составляет 9 мегаватт. Если учесть мощность систем охлаждения, то энергопотребление увеличится до 24 МВт. Для охлаждения стоек используется система водяного охлаждения. Компьютер Tianhe-2 занимает площадь 720 квадратных метров.

Компьютер Tianhe-2 находится под управлением Оборонного научно-технического университета НОАК.