Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Для использования в других целях, см Roadrunner (значения) .
Roadrunner
Суперкомпьютер Roadrunner HiRes.jpg
Компоненты Roadrunner
АктивныйВвод в эксплуатацию в 2008 г.
Окончание строительства в 2009 г.
СпонсорыIBM
ОператорыНациональное управление ядерной безопасности
Место расположенияЛос-Аламосская национальная лаборатория
Архитектура12960 процессоров IBM PowerXCell 8i , 6480 двухъядерных процессоров AMD Opteron , InfiniBand
Мощность2,35 МВт
Операционная системаRed Hat Enterprise Linux
Космос296 стоек, 560 м 2 (6000 кв. Футов)
объем памяти103,6 ТиБ
Место хранения1 000 000 ТиБ
Скорость1,042 петафлопс
Расходы100 миллионов долларов США [1] (эквивалент 119 миллионов долларов США в 2019 году)
РейтингTOP500 : 10 июня 2011 г.
ЦельМоделирование распада ядерного арсенала США
НаследиеПервый пакет TOP500 Linpack показал скорость 1,0 петафлопс, 25 мая 2008 г.
интернет сайтwww .lanl .gov / roadrunner /

Roadrunner был суперкомпьютером, созданным IBM для Национальной лаборатории Лос-Аламоса в Нью-Мексико, США. Roadrunner стоимостью 100 миллионов долларов США был разработан для максимальной производительности 1,7 петафлопс . 25 мая 2008 г. он достиг 1,026 петафлопс, став первой в мире системой TOP500 LINPACK с устойчивым уровнем 1,0 петафлопс. [2] [3]

В ноябре 2008 года он достиг максимальной производительности 1,456 петафлопс , сохранив свое первое место в списке TOP500 . [4] Он также был четвертым по энергоэффективности суперкомпьютером в мире в списке Supermicro Green500 с рабочей скоростью 444,94 мегафлопс на ватт потребляемой мощности. Затем гибридный дизайн Roadrunner был повторно использован для нескольких других энергоэффективных суперкомпьютеров. [5] Roadrunner был выведен из эксплуатации Лос-Аламосом 31 марта 2013 года. [6] Вместо этого Лос-Аламос ввел в эксплуатацию суперкомпьютер Cielo , который был установлен в 2010 году.

Обзор [ править ]

IBM построила компьютер для Национального управления ядерной безопасности (NNSA) Министерства энергетики США . [7] [8] Это был гибрид дизайн с 12,960 IBM PowerXCell 8i [9] и 6480 AMD Opteron двухъядерных процессоров [10] в специально разработанных блейд - серверов , соединенных InfiniBand . Roadrunner использовал Red Hat Enterprise Linux вместе с Fedora [11] в качестве операционных систем и управлялся с помощью программного обеспечения для распределенных вычислений xCAT . Он также использовал реализацию открытого интерфейса передачи сообщений MPI .[12]

Roadrunner занимал около 296 серверных стоек [13], которые занимали 560 квадратных метров (6000 квадратных футов) [14] и были введены в эксплуатацию в 2008 году. Он был выведен из эксплуатации 31 марта 2013 года. [13] Министерство энергетики использовало компьютер для моделирования процесса старения ядерных материалов. чтобы предсказать, является ли стареющий арсенал ядерного оружия США безопасным и надежным. Roadrunner также использовался в научной, финансовой, автомобильной и авиакосмической отраслях.

Гибридный дизайн [ править ]

Roadrunner отличался от других современных суперкомпьютеров тем, что продолжил гибридный подход [13] к разработке суперкомпьютеров, представленный Сеймуром Креем в 1964 году с Control Data Corporation CDC 6600, и продолжил работу с CDC 7600 на порядок быстрее в 1969 году. Периферийные процессоры использовались только для функций операционной системы, и все приложения выполнялись на одном центральном процессоре. В большинстве предыдущих суперкомпьютеров использовалась только одна архитектура процессора, поскольку считалось, что для нее проще проектировать и программировать. Чтобы полностью реализовать потенциал Roadrunner, все программное обеспечение должно было быть написано специально для этой гибридной архитектуры. Гибридная конструкция состояла из двухъядерного процессора Opteron.серверные процессоры производства AMD с использованием стандартной архитектуры AMD64 . 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, подключенного к ядру Opteron, и Opteron, соединенных друг с другом. [15]

Развитие [ править ]

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 полностью введен в 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, изначально основанной на ARM, а затем перешедшей на процессор Cell. Это был полностью трехмерный дизайн, в его дизайн интегрированы трехмерная память, сеть, процессоры и ряд других технологий.

Фаза 1 [ править ]

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 полностью работал в Лос-Аламосской национальной лаборатории в 2006 году.

Фаза 2 [ править ]

Фаза 2, известная как AAIS (Advanced Architecture Initial System), 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.

Фаза 3 [ править ]

Целью этапа 3 было достижение стабильной производительности более 1 петафлопс. В конструкцию были добавлены дополнительные узлы Opteron и новые процессоры PowerXCell. Эти процессоры PowerXCell в пять раз мощнее , как процессоры Cell используется в фазе 2. Он был построен в полном масштабе в компании IBM Poughkeepsie, Нью - Йорк объекта, [1] , где он сломал барьер 1 петафлопс во время своей четвертой попытки на 25 мая 2008 Вся система была перенесена на постоянное место жительства в Нью-Мексико летом 2008 года [1].

Технические характеристики [ править ]

Процессоры [ править ]

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 помогая операторам, работающим с системой. Roadrunner имеет в общей сложности 6912 процессоров Opteron, из которых 6480 используются для вычислений и 432 - для работы. Оптероны соединены между собой гипер-транспортными связями. 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 специальных ядер производительности (SPE) для операций с плавающей запятой . Roadrunner имеет в общей сложности 12 960 процессоров PowerXCell, с 12 960 ядрами PPE и 103 680 ядрами SPE, всего 116 640 ядер.

TriBlade [ править ]

Схематическое описание модуля TriBlade.

Логически TriBlade состоит из двух двухъядерных процессоров Opteron с 16 ГБ оперативной памяти и четырех процессоров PowerXCell 8i с 16 ГБ оперативной памяти Cell. [10]

Физически TriBlade состоит из одного лезвия LS21 Opteron, лезвия расширения и двух лезвий QS22 Cell . LS21 имеет два двухъядерных процессора Opteron с тактовой частотой 1,8 ГГц с 16 ГБ памяти для всего blade-сервера, обеспечивая 8 ГБ для каждого процессора. Каждый QS22 имеет два процессора PowerXCell 8i с тактовой частотой 3,2 ГГц и 8 ГБ памяти, что составляет 4 ГБ для каждого процессора. Блейд -модуль расширения соединяет два QS22 через четыре канала PCIe x8 с LS21, по два канала для каждого QS22. Он также обеспечивает внешнее подключение через адаптер InfiniBand 4x DDR. Это составляет четыре слота для одного TriBlade. Три лезвия TriBlades помещаются в один BladeCenter Hшасси. Плата расширения подключается к плате Opteron через HyperTransport.

Подключенный блок (CU) [ править ]

Connected блок 60 BladeCenter H полна TriBlades, то есть 180 TriBlades. Все TriBlades подключены к коммутатору Infiniband Voltaire ISR2012 с 288 портами. Каждый CU также имеет доступ к файловой системе Panasas через двенадцать серверов System x3755 . [10]

Информация о системе CU: [10]

  • 360 двухъядерных процессоров Opteron с оперативной памятью 2,88 ТиБ .
  • 720 ядер PowerXCell 8i с 2,88 ТиБ оперативной памяти.
  • 12 Система x3755 с двумя портами Ethernet 10 Гбит каждая.
  • Коммутатор Voltaire ISR2012 с 288 портами и 192 каналами Infiniband 4x DDR (180 TriBlades и двенадцать узлов ввода / вывода).

Кластер Roadrunner [ править ]

Схематический обзор многоуровневого состава суперкомпьютерного кластера Roadrunner.

Последний кластер состоит из 18 подключенных блоков, которые подключаются через восемь дополнительных (второй этап) коммутаторов Infiniband ISR2012. Каждый CU подключен 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 ячеек с оперативной памятью 51,8 ТиБ (в 6480 блейд-серверах QS22)
  • 216 узлов ввода-вывода System x3755
  • 26 288-портовых коммутаторов ISR2012 Infiniband 4x DDR
  • 296 стоек
  • 2,345 МВт электроэнергии [13]

Завершение работы [ править ]

IBM Roadrunner был остановлен 31 марта 2013 года. [13] Хотя суперкомпьютер был одним из самых быстрых в мире, его энергоэффективность была относительно низкой. Roadrunner выдал 444 мегафлопса на ватт по сравнению с 886 мегафлопс на ватт у сопоставимого суперкомпьютера. [17] Прежде чем суперкомпьютер будет демонтирован, исследователи потратят один месяц на выполнение экспериментов с памятью и маршрутизацией данных, которые помогут в разработке будущих суперкомпьютеров. [13]

После демонтажа IBM Roadrunner электроника будет измельчена. [18] Лос-Аламос выполнит большую часть разрушения суперкомпьютера, ссылаясь на секретность своих расчетов. Некоторые его части будут сохранены в исторических целях. [18]

См. Также [ править ]

  • Центральное процессорное устройство
  • Компьютерная архитектура
  • Информатика
  • Вычисление
  • Многоядерный процессор

Ссылки [ править ]

  1. ^ a b c «Информационный бюллетень и предыстория: Roadrunner преодолевает барьер в петафлопс» . IBM. 9 июня 2008 . Проверено 1 апреля 2013 года .
  2. ^ Годен, Шарон (2008-06-09). «IBM Roadrunner преодолевает 4-х минутную милю суперкомпьютеров» . Компьютерный мир . Архивировано из оригинала на 2008-12-24 . Проверено 10 июня 2008 .
  3. ^ Филдс, Джонатан (2008-06-09). «Суперкомпьютер задает темп в петафлоп» . BBC News . Проверено 9 июня 2008 .
  4. ^ "TOP500 суперкомпьютерных сайтов" . top500.org . 11 ноября 2008 г.
  5. ^ "Список Green500 - июнь 2009" . Зеленый 500 . Архивировано из оригинала на 2013-05-12 . Проверено 2 апреля 2013 .
  6. ↑ Монтойя, Сьюзен (30 марта 2013 г.). «Конец линии для суперкомпьютера Roadrunner» . Ассошиэйтед Пресс. Архивировано из оригинала 2 апреля 2015 года.
  7. ^ «IBM создаст первый в мире суперкомпьютер на базе механизма сотовой широкополосной связи» (пресс-релиз). IBM. 2006-09-06 . Проверено 31 мая 2008 .
  8. ^ «IBM выбрана для создания нового суперкомпьютера DOE» (пресс-релиз). NNSA. 2006-09-06. Архивировано из оригинала на 2008-06-18 . Проверено 31 мая 2008 .
  9. ^ «Международная суперкомпьютерная конференция для проведения первой панельной дискуссии по преодолению барьера в петафлопсах» . TOP500 суперкомпьютерных сайтов . 9 июня 2008 года Архивировано из оригинала 11 октября 2008 года . Проверено 11 октября 2015 года .
  10. ^ a b c d e f Кох, Кен (13 марта 2008 г.). «Обзор платформы Roadrunner» (PDF) . Лос-Аламосская национальная лаборатория . Проверено 31 мая 2008 .
  11. ^ Borrett, Ann (2007). «Roadrunner - интегрированный гибридный узел» (PDF) .
  12. ^ Squyres, Джефф. «Open MPI: 10 ^ 15 флопов не может быть ошибкой» (PDF) . Откройте MPI . Проверено 22 ноября 2008 .
  13. ^ a b c d e f Бродкин, Джон. «Самый лучший в мире суперкомпьютер 2009 года уже устарел и будет демонтирован» . Ars Technica . Проверено 31 марта 2013 года .
  14. ^ "Компьютер Лос-Аламоса преодолевает барьер в петафлопс" . IBM. 2008-06-09 . Проверено 12 июня 2008 .
  15. ^ Баркер, Кевин Дж .; Дэвис, Кей; Хойси, Адольфи; Кербайсон, Даррен Дж .; Ланг, Майк; Пакин, Скотт; Санчо, Хосе К. (2008). «Вступление в эру петафлопа: архитектура и производительность Roadrunner» (PDF) . Международная конференция по высокопроизводительным вычислениям, сетям, хранению данных и анализу : 1–11. DOI : 10,1109 / SC.2008.5217926 . ISBN  978-1-4244-2834-2. Архивировано из оригинального (PDF) 13 августа 2011 года . Проверено 2 апреля 2013 .
  16. ↑ Пул, Стив (сентябрь 2006 г.). «DarkHorse: Предлагаемая архитектура PetaScale» (PDF) . Лос-Аламосская национальная лаборатория . Проверено 11 октября 2015 года .
  17. ^ «Список Top500 - ноябрь 2012» . ТОП500 . Проверено 2 апреля 2013 года .
  18. ^ a b «Первый в мире суперкомпьютер в петафакте будет разорван на части» . Ars Technica . Проверено 1 апреля 2013 года .

Внешние ссылки [ править ]

  • "Домашняя страница Roadrunner Лос-Аламосской национальной лаборатории" . Лос-Аламосская национальная лаборатория. 2007-03-30 . Проверено 31 мая 2008 .
  • «В картинках: взгляд изнутри, возможно, самого быстрого суперкомпьютера в мире» . Компьютерный мир. 2008-05-13. Архивировано из оригинала на 2012-03-14 . Проверено 31 мая 2008 .
  • Самый быстрый компьютер в мире
Записи
Предшественник
Blue Gene / L
478,20 терафлопс		 Самый мощный суперкомпьютер в мире
июнь 2008 г. - ноябрь 2009 г.		На смену
Jaguar
пришел 1,75 петафлопс.