Komponen

Di dalam Tsubame - Supercomputer GPU Nvidia

Tokyo Institute of Technology Festival 2015

Tokyo Institute of Technology Festival 2015
Anonim

Ketika Anda memasuki ruang komputer di lantai dua gedung komputer Tokyo Institute of Technology, Anda tidak segera terpukul oleh ukuran superkomputer tercepat kedua Jepang. Anda tidak dapat melihat komputer Tsubame untuk unit pendingin udara industri yang berdiri di jalan Anda, tetapi ini sendiri yang memberi tahu. Dengan lebih dari 30.000 inti pemrosesan berdengung, mesin ini mengkonsumsi daya megawatt dan perlu tetap dingin.

Tsubame menduduki peringkat ke-29 superkomputer tercepat di dunia dalam peringkat 500 terbaru dengan kecepatan 77,48T Flops (operasi floating point per detik) pada patokan Linpack standar industri.

Meskipun posisinya relatif baik, bukan itu yang membuatnya istimewa. Hal yang menarik tentang Tsubame adalah bahwa ia tidak bergantung pada kekuatan pemrosesan kasar dari CPU (unit pemrosesan pusat) sendiri untuk menyelesaikan pekerjaannya. Tsubame mencakup ratusan prosesor grafis dari jenis yang sama yang digunakan dalam PC konsumen, bekerja bersama CPU dalam lingkungan campuran yang beberapa orang katakan adalah model untuk superkomputer masa depan yang melayani disiplin ilmu seperti kimia material.

[Bacaan lebih lanjut: Kotak NAS terbaik untuk streaming media dan cadangan]

Prosesor grafis (GPU) sangat bagus dalam melakukan perhitungan yang cepat dengan cepat pada sejumlah besar data, sehingga mereka dapat membuat pekerjaan singkat dari beberapa masalah di berbagai bidang seperti dinamika molekuler, simulasi fisika dan pemrosesan gambar.

"Saya pikir dalam sebagian besar masalah yang menarik di masa depan, masalah yang mempengaruhi umat manusia di mana dampaknya berasal dari alam … membutuhkan kemampuan untuk memanipulasi dan menghitung pada kumpulan data yang sangat besar," kata Jen-Hsun Huang, CEO Nvidia, yang berbicara di universitas minggu ini. Tsubame menggunakan 680 kartu grafis Tesla milik Nvidia.

Seberapa banyak perbedaan yang dihasilkan GPU? Takayuki Aoki, seorang profesor kimia material di universitas, mengatakan bahwa simulasi yang digunakan untuk mengambil tiga bulan sekarang memakan waktu 10 jam pada Tsubame.

Tsubame sendiri - setelah Anda bergerak melewati AC - dibagi di beberapa kamar dalam dua lantai bangunan dan sebagian besar terdiri dari sistem Sun x4600 yang dipasang di rak. Ada 655 di antaranya, yang masing-masing memiliki 16 core CPU AMD Opteron di dalamnya, dan papan akselerator Clearspeed CSX600.

Chip grafis terdapat dalam 170 unit rack-mount Nvidia Tesla S1070 yang telah ditempatkan di antara Sistem matahari. Setiap sistem 1U Nvidia memiliki empat GPU di dalamnya, yang masing-masing memiliki 240 inti pemrosesan untuk total 960 core per sistem.

Sistem Tesla ditambahkan ke Tsubame selama sekitar satu minggu saat komputer beroperasi.

"Orang-orang mengira kami gila," kata Satoshi Matsuoka, direktur Pusat Informasi dan Komputasi Ilmiah Global di universitas. "Ini adalah superkomputer ¥ 1 milyar (US $ 11 juta) yang mengkonsumsi daya megawatt, tapi kami membuktikan secara teknis bahwa itu mungkin."

Hasilnya adalah apa yang disebut staf universitas versi 1.2 dari superkomputer Tsubame.

" Saya pikir kami seharusnya bisa mencapai 85 [T Flops], tetapi kami kehabisan waktu jadi 77 [T Flops], "kata Matsuoka tentang tolok ukur yang dilakukan pada sistem. Di 85T Flops, itu akan naik beberapa tempat di Top 500 dan menduduki peringkat tercepat di Jepang.

Selalu ada waktu berikutnya: Daftar Top 500 baru akan dirilis pada Juni 2009, dan Tokyo Institute of Technology juga mencari lebih jauh ke depan.

"Ini bukan akhir dari Tsubame, hanya saja permulaan akselerasi GPU menjadi mainstream," kata Matsuoka. "Kami percaya bahwa di dunia akan ada superkomputer mendaftarkan beberapa petaflops di tahun-tahun mendatang, dan kami ingin mengikutinya."

Tsubame 2.0, saat ia menjuluki peningkatan berikutnya, harus berada di sini dalam dua tahun ke depan. dan akan membanggakan kinerja berkelanjutan setidaknya petaflop (petaflop adalah 1.000 teraflops), katanya. Desain dasar untuk mesin ini masih belum diselesaikan tetapi akan melanjutkan basis komputasi heterogen pencampuran CPU dan GPU, katanya.