Roadrunner (суперкомпьютер)
 | |
| Активный | В эксплуатации в 2008 г. Окончательное завершение в 2009 году. |
|---|---|
| Спонсоры | ИБМ |
| Операторы | Национальная администрация ядерной безопасности |
| Расположение | Лос-Аламосская национальная лаборатория |
| Архитектура | 12 960 процессоров IBM PowerXCell 8i , 6 480 AMD Opteron двухъядерных процессоров , InfiniBand |
| Власть | 2,35 МВт |
| Операционная система | Ред Хэт Энтерпрайз Линукс |
| Космос | 296 стоек, 560 м 2 (6000 кв. футов) |
| Память | 103,6 ТиБ |
| Хранилище | 1 000 000 ТиБ |
| Скорость | 1,042 петафлопс |
| Расходы | 100 миллионов долларов США [1] (эквивалент 142 млн долларов США в 2023 году) |
| Рейтинг | ТОП500 : 10 июня 2011 г. |
| Цель | Моделирование распада ядерного арсенала США |
| Наследие | Первый Linpack из TOP500 выдержал 1,0 петафлопс, 25 мая 2008 г. |
| Веб-сайт | www |
Roadrunner — суперкомпьютер , созданный IBM для Национальной лаборатории Лос-Аламоса в Нью-Мексико, США. Roadrunner стоимостью 100 миллионов долларов США был рассчитан на пиковую производительность 1,7 петафлопс . 25 мая 2008 года она достигла 1,026 петафлопс, став первой в мире системой TOP500 LINPACK с устойчивой производительностью 1,0 петафлопс. [2] [3]
В ноябре 2008 года он достиг максимальной производительности в 1,456 петафлопс , сохранив первое место в списке TOP500 . [4] Это также был четвертый по энергоэффективности суперкомпьютер в мире в списке Supermicro Green500 с рабочей скоростью 444,94 мегафлопс на ватт использованной мощности. Гибридная конструкция Roadrunner затем была повторно использована для нескольких других энергоэффективных суперкомпьютеров. [5] Roadrunner был выведен из эксплуатации Лос-Аламосом 31 марта 2013 года. [6] Вместо него Лос-Аламос ввел в эксплуатацию суперкомпьютер под названием Cielo , который был установлен в 2010 году.
Обзор
[ редактировать ](NNSA) Министерства энергетики США IBM построила компьютер для Национальной администрации по ядерной безопасности . [7] [8] Это была гибридная конструкция с 12 960 процессорами IBM PowerXCell 8i. [9] и 6480 AMD Opteron двухъядерных процессоров [10] в специально разработанных блейд-серверах, подключенных через InfiniBand . Roadrunner использовал Red Hat Enterprise Linux вместе с Fedora. [11] в качестве своих операционных систем, и управлялся с помощью программного обеспечения распределенных вычислений xCAT . Он также использовал Open MPI реализацию интерфейса передачи сообщений . [12]
Roadrunner занял примерно 296 серверных стоек. [13] площадь которого составила 560 квадратных метров (6000 квадратных футов). [14] и вступил в строй в 2008 году. Выведен из эксплуатации 31 марта 2013 года. [13] Министерство энергетики использовало компьютер для моделирования старения ядерных материалов, чтобы предсказать, является ли стареющий арсенал ядерного оружия США безопасным и надежным. Другие области применения Roadrunner включали науку, финансовую, автомобильную и аэрокосмическую промышленность.
Гибридный дизайн
[ редактировать ]Roadrunner отличался от других современных суперкомпьютеров тем, что продолжал гибридный подход. [13] к проектированию суперкомпьютеров, представленному Сеймуром Креем в 1964 году с помощью Control Data Corporation CDC 6600 и продолженному на порядок более быстрым CDC 7600 в 1969 году. Однако в этой архитектуре периферийные процессоры использовались только для функций операционной системы, и все приложения выполнялись в один центральный процессор. В большинстве предыдущих суперкомпьютеров использовалась только одна архитектура процессора, поскольку считалось, что для нее легче проектировать и программировать. Чтобы реализовать весь потенциал Roadrunner, все программное обеспечение пришлось писать специально для этой гибридной архитектуры. Гибридная конструкция состояла из двухъядерных серверных процессоров Opteron, производимых компанией AMD с использованием стандартной AMD64 архитектуры . К каждому ядру Opteron подключен процессор PowerXCell 8i, разработанный и изготовленный IBM . В качестве суперкомпьютера Roadrunner считался кластером Opteron с ускорителями Cell, поскольку каждый узел состоит из Cell, прикрепленной к ядру Opteron, а Opteron друг к другу. [15]
Разработка
[ редактировать ]Roadrunner находился в разработке с 2002 года и был запущен в эксплуатацию в 2006 году. Из-за своей новой конструкции и сложности он был построен в три этапа и вступил в полную эксплуатацию в 2008 году. Его предшественником была машина под названием Dark Horse, также разработанная в Лос-Аламосе. [16] Эта машина была одной из первых систем с гибридной архитектурой, первоначально основанной на ARM, а затем перешедшей на процессор Cell. Это был полностью 3D-проект, в его конструкцию были интегрированы 3D-память, сеть, процессоры и ряд других технологий.
Этап 1
[ редактировать ]Первым этапом Roadrunner было создание стандартного кластера на базе Opteron, а также оценка возможности дальнейшего создания и программирования будущей гибридной версии. Этот Roadrunner фазы 1 достиг производительности 71 терафлопс и находился в полной эксплуатации в Национальной лаборатории Лос-Аламоса в 2006 году.
Этап 2
[ редактировать ]Фаза 2, известная как AAIS (начальная система с расширенной архитектурой), включала создание небольшой гибридной версии готовой системы с использованием более старой версии процессора Cell. Этот этап использовался для создания прототипов приложений для гибридной архитектуры. Он появился в сети в январе 2007 года.
Этап 3
[ редактировать ]Целью этапа 3 было достижение устойчивой производительности, превышающей 1 петафлопс. В конструкцию были добавлены дополнительные узлы Opteron и новые процессоры PowerXCell. Эти процессоры PowerXCell в пять раз мощнее процессоров Cell, использованных на этапе 2. Они были построены в полном масштабе на IBM в Покипси, штат Нью-Йорк . предприятии [1] где она преодолела барьер в 1 петафлопс во время своей четвертой попытки 25 мая 2008 года. Летом 2008 года вся система была перевезена на постоянное место в Нью-Мексико. [1]
Технические характеристики
[ редактировать ]Процессоры
[ редактировать ]Roadrunner использовал две разные модели процессоров. Первый — AMD Opteron 2210 , работающий на частоте 1,8 ГГц. Оптероны используются как в вычислительных узлах, снабжающих ячейки полезными данными, так и в системных операциях и узлах связи, передающих данные между вычислительными узлами и помогающих операторам управлять системой. Roadrunner имеет в общей сложности 6912 процессоров Opteron, из которых 6480 используются для вычислений и 432 для работы. Оптероны соединены между собой связями HyperTransport . Каждый Opteron имеет два ядра, всего 13 824 ядра.
Второй процессор — IBM PowerXCell 8i , работающий на частоте 3,2 ГГц. Эти процессоры имеют одно ядро общего назначения (PPE) и восемь ядер специальной производительности (SPE) для с плавающей запятой операций . Roadrunner имеет в общей сложности 12 960 процессоров PowerXCell с 12 960 ядрами PPE и 103 680 ядрами SPE, что в общей сложности составляет 116 640 ядер.
Триблейд
[ редактировать ]
Логично, что TriBlade состоит из двух двухъядерных Opteron с 16 ГБ ОЗУ и четырех процессоров PowerXCell 8i с 16 ГБ Cell RAM. [10]
Физически TriBlade состоит из одного LS21 Opteron блейда , блейда расширения и двух QS22 Cell блейдов . LS21 имеет два двухъядерных процессора Opteron с тактовой частотой 1,8 ГГц и 16 ГБ памяти для всего блейда, что обеспечивает 8 ГБ для каждого процессора. Каждый QS22 имеет два процессора PowerXCell 8i, работающие на частоте 3,2 ГГц, и 8 ГБ памяти, что составляет 4 ГБ для каждого процессора. Блейд расширения соединяет два QS22 через четыре канала PCIe x8 с LS21, по два канала на каждый QS22. Он также обеспечивает внешнее подключение через адаптер InfiniBand 4x DDR. Таким образом, общая ширина составляет четыре слота для одного TriBlade. Три TriBlade помещаются в одно BladeCenter H. шасси Блейд расширения подключается к блейду Opteron через HyperTransport.
Подключенный блок (CU)
[ редактировать ]— Подключенное устройство это 60 BladeCenter H, заполненных TriBlades, то есть 180 TriBlades. Все TriBlades подключены к 288-портовому коммутатору Voltaire ISR2012 Infiniband. Каждый CU также имеет доступ к Panasas файловой системе через двенадцать System x3755 . серверов [10]
Информация о системе CU: [10]
- 360 двухъядерных Opteron с 2,88 ТиБ оперативной памятью .
- 720 ядер PowerXCell 8i с оперативной памятью 2,88 ТиБ.
- 12 систем x3755 с двумя портами Ethernet 10 Гбит каждый.
- Коммутатор Voltaire ISR2012 с 288 портами и 192 каналами Infiniband 4x DDR (180 TriBlades и двенадцать узлов ввода-вывода).
Кластер Roadrunner
[ редактировать ]
Последний кластер состоит из 18 подключенных устройств, которые подключаются через восемь дополнительных коммутаторов Infiniband ISR2012 (второго этапа). Каждый CU подключается через двенадцать восходящих каналов для каждого коммутатора второй ступени, что в общей сложности составляет 96 восходящих соединений. [10]
Общая информация о системе: [10]
- 6480 процессоров Opteron с оперативной памятью 51,8 ТиБ (в 3240 блейд-серверах LS21)
- 12 960 процессоров Cell с ОЗУ объемом 51,8 ТиБ (в 6 480 блейд-модулях QS22)
- 216 узлов ввода-вывода системы x3755
- 26 288-портовых коммутаторов ISR2012 Infiniband 4x DDR
- 296 стоек
- 2,345 МВт Мощность [13]
Неисправность
[ редактировать ]IBM Roadrunner был закрыт 31 марта 2013 года. [13] Хотя суперкомпьютер был одним из самых быстрых в мире, его энергоэффективность была относительно низкой. Roadrunner выдал 444 мегафлопс на ватт против 886 мегафлопс на ватт аналогичного суперкомпьютера. [17] Прежде чем суперкомпьютер будет демонтирован, исследователи потратят один месяц на эксперименты с памятью и маршрутизацией данных, которые помогут в разработке будущих суперкомпьютеров. [13]
После демонтажа IBM Roadrunner электроника будет уничтожена. [18] Лос-Аламос возьмет на себя большую часть работ по уничтожению суперкомпьютера, ссылаясь на секретный характер своих расчетов. Некоторые его части будут сохранены для исторических целей. [18]
См. также
[ редактировать ]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Перейти обратно: а б с «Информационный бюллетень и предыстория: Roadrunner преодолевает петафлопсный барьер» . ИБМ. 9 июня 2008 года . Проверено 1 апреля 2013 г.
- ^ Годен, Шэрон (9 июня 2008 г.). «Roadrunner от IBM преодолевает 4-минутную милю суперкомпьютеров» . Компьютерный мир . Архивировано из оригинала 24 декабря 2008 г. Проверено 10 июня 2008 г.
- ^ Филдс, Джонатан (9 июня 2008 г.). «Суперкомпьютер задает темп в петафлопе» . Новости Би-би-си . Проверено 9 июня 2008 г.
- ^ «ТОП500 суперкомпьютерных сайтов» . top500.org . 11 ноября 2008 г.
- ^ «Список Green500 — июнь 2009 г.» . Грин500 . Архивировано из оригинала 12 мая 2013 г. Проверено 2 апреля 2013 г.
- ^ Монтойя, Сьюзен (30 марта 2013 г.). «Конец линии суперкомпьютера Roadrunner» . Ассошиэйтед Пресс. Архивировано из оригинала 2 апреля 2015 года.
- ^ «IBM построит первый в мире суперкомпьютер на базе процессора сотовой широкополосной связи» (пресс-релиз). ИБМ. 06 сентября 2006 г. Проверено 31 мая 2008 г.
- ^ «IBM выбрана для создания нового суперкомпьютера Министерства энергетики» (пресс-релиз). ННСА. 06 сентября 2006 г. Архивировано из оригинала 18 июня 2008 г. Проверено 31 мая 2008 г.
- ^ «Международная конференция по суперкомпьютерам проведет первую панельную дискуссию по преодолению петафлопсного барьера» . ТОП500 суперкомпьютерных сайтов . 9 июня 2008 г. Архивировано из оригинала 11 октября 2008 г. Проверено 11 октября 2015 г.
- ^ Перейти обратно: а б с д и ж Кох, Кен (13 марта 2008 г.). «Обзор платформы Roadrunner» (PDF) . Лос-Аламосская национальная лаборатория . Проверено 31 мая 2008 г.
- ^ Борретт, Энн (2007). «Roadrunner — интегрированный гибридный узел» (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 10 октября 2008 г. Проверено 30 июня 2009 г.
- ^ Сквайрс, Джефф. «Открытый MPI: 10 ^ 15 флопов не могут быть неправильными» (PDF) . Откройте МПИ . Проверено 22 ноября 2008 г.
- ^ Перейти обратно: а б с д и ж Бродкин, Джон (31 марта 2013 г.). «Лучший в мире суперкомпьютер 2009 года устарел и будет демонтирован» . Арс Техника . Проверено 31 марта 2013 г.
- ^ «Компьютер в Лос-Аламосе преодолевает петафлопсовый барьер» . ИБМ. 09.06.2008 . Проверено 12 июня 2008 г.
- ^ Баркер, Кевин Дж.; Дэвис, Кей; Хойси, Адольфи; Кербисон, Даррен Дж.; Лэнг, Майк; Пакин, Скотт; Санчо, Хосе К. (2008). «Вступая в эру петафлопов: архитектура и производительность Roadrunner» (PDF) . 2008 SC — Международная конференция по высокопроизводительным вычислениям, сетям, хранению и анализу . стр. 1–11. дои : 10.1109/SC.2008.5217926 . ISBN 978-1-4244-2834-2 . S2CID 7844349 . Архивировано из оригинала (PDF) 13 августа 2011 г. Проверено 2 апреля 2013 г.
- ^ Пул, Стив (сентябрь 2006 г.). «DarkHorse: предлагаемая архитектура PetaScale» (PDF) . Лос-Аламосская национальная лаборатория . Проверено 11 октября 2015 г.
- ^ «Список Топ500 — ноябрь 2012» . ТОП500 . Архивировано из оригинала 26 августа 2013 года . Проверено 2 апреля 2013 г.
- ^ Перейти обратно: а б «Первый в мире петамасштабный суперкомпьютер будет разбит на куски » Арс Техника. Апрель 2013 года . Проверено 1 апреля 2013 г.
Внешние ссылки
[ редактировать ]- «Домашняя страница Roadrunner Национальной лаборатории Лос-Аламоса» . Лос-Аламосская национальная лаборатория. 30 марта 2007 г. Проверено 31 мая 2008 г.
- «В картинках: Взгляните внутрь самого быстрого суперкомпьютера в мире» . Компьютерный мир. 13 мая 2008 г. Архивировано из оригинала 12 июня 2012 г. Проверено 31 мая 2008 г.
- Самый быстрый компьютер в мире