PRIMEHPC FX100

PRIMEHPC FX100 — суперкомп'ютер від компанії Fujitsu. Поєднуючи високу продуктивність, масштабованість і надійність з чудовою енергоефективністю PRIMEHPC FX100 став найпотужнішим комп'ютером свого часу і є флагманом компанії. Система, від апаратного забезпечення до програмного забезпечення, була повністю розроблена компанією Fujitsu. Система може бути гнучко налаштована для задоволення потреб клієнтів, здатна масштабовуватись до більш ніж 100 петафлопс обчислювальної потужності.^[1]

Історія

У червні 2011 року компанія Fujitsu створила комп'ютер під назвою «PRIMEHPC FX100», який було визнано найпотужнішим комп'ютером у світі. Його обчислювальна потужність становить більше 1 терафлопс, або 8000,162 квадрильйона операцій за секунду. Комп'ютер застосовують для вивчення клімату, а також як плазмовий симулятор для ядерних обчислень в Японії.

На даний момент PRIMEHPC FX100 посідає 43 місце в рейтингу "TOP-500" суперкомпёютерів^[2].

Технічні характеристики

CPU	Процесор	SPARC64 XIfx
	Архітектура	SPARC V9 + HPC-ACE2
	Кількість ядер	32 обчислювальних ядер + 2 асистентських ядра
	Теоретична пікова продуктивність	Більше 1 терафлопс (подвійна точність)
Вузол	Архітектура	1 процесор на вузол
	Потужність пам'яті	32 GB (HMC)
	Пропускна здатність пам'яті	240 Гб / с (читання) + 240 ГБ / с (написання)
	З'єднання	Tofu Interconnect 2
	Пропускна здатність з'єднання	12,5 Гб / с х 2 (двонаправлений) за посиланням
Головний блок	Форм-фактор	19-дюймовий 2U
Головний блок	Кількість вузлів	12
Системна стійка	Кількість основних одиниць	До 18 (216 вузлів на стійку)
Максимальна конфігурація	Кількість вузлів	Більше 100,000
	Теоретична пікова продуктивність	Більше 100 petaflops (double precision)
	Загальна ємність пам'яті	Більше 3 PB

Особливості

Ультрависокошвидкісна та надзвичайно великомасштабна система

Основа суперкомп'ютера, процесор SPARC64 XIfx^[3] забезпечує більш ніж 1 терафлоп-пікову продуктивність. На основі сучасної 20-нм напівпровідникової технології, 32 обчислювальних ядер та 2 асистентських ядра інтегровані в єдиний процесорний чип. Розширення до архітектури набору команд SPARC-V9 під назвою HPC-ACE2 [Архівовано 30 серпня 2017 у Wayback Machine.] (High-Performance Computing-Arithmetic Computational Extensions 2) має два 256-бітних ширини SIMD на кожному ядрі з розширеними операційними функціями та покращує обчислювальну пропускну здатність процесора. HMC (Hybrid Memory Cube) забезпечує високу пропускну здатність пам'яті в 480 Гбіт / с на вузол, а однопроцесорна архітектура за вузол експлуатує максимальну продуктивність пам'яті. Tofu Interconnect 2 (Tofu2) інтегрований в процесор SPARC64 XIfx і покращує пропускну здатність зв'язку між вузлами та вузлами до 12,5 Гбіт / с на кожне з'єднання з меншою затримкою. Високомасштабне Tofu2 дозволяє конфігурувати системою понад 100 000 вузлів.

Упаковка з високою щільністю і водяне охолодження

12 вузлів упаковані в основний блок, 19-дюймовий корпус форм-фактора 2U. В одній системній стійці можна встановити до 18 основних блоків. Більше 90% тепла видаляється прямим водяним охолодженням. Низька температура компонента, що досягається при водяному охолодженні, знижує витік струму напівпровідника і підвищує енергоефективність і надійність компонентів.

Продуктивність додатків і просте середовище програмування

Гібридна паралелізація, яка об'єднує MPI і розпаралелювання потоків, забезпечує ефективне використання пам'яті і взаємодію між процесами. Однак програмування гібридних паралельних додатків вимагає часу і зусиль. VISIMPACT [Архівовано 5 травня 2018 у Wayback Machine.] (Virtual Single Processor by Integrated Multi-Core Parallel Architecture) - це технологія, яка спрощує гібридну паралелізацію^[4]. Укладачі програмного забезпечення FUJITSU Software Computing Suite автоматично перетворять програми MPI в гібридні паралельні виконання^[5]. На додаток до цього, між'ядерний апаратний бар'єр і загальний кеш L2 забезпечують ефективне виконання.

Високо ефективне виконання робіт

Переривання ОС або системного програмного забезпечення, такі як "daemons", викликають системний шум, що призводить до втрати продуктивності програми. Два ядра помічника процесора SPARC64 XIfx справляються з такими системними перериваннями, щоб видалити системний шум від процесу обчислення ядра. Вони також обробляють асинхронні зв'язки MPI, щоб скоротити час очікування процесу. За допомогою помічників сердечників PRIMEHPC FX100 реалізує високоефективне виконання робіт у великомасштабних системах.

Висока надійність і працездатність

Процесор SPARC64 XIfx використовує ті ж самі функції RAS, що і на критично важливих серверах Fujitsu. Гнучка топологія 6D Mesh / Torus Tofu2 також сприяє загальної надійності і доступності. FUJITSU Software Technical Computing Suite забезпечує системне управління, планування завдань і масштабовані розподілені функції файлової системи, які забезпечують високу працездатність в великих системах.

Література

↑ FUJITSU Supercomputer PRIMEHPC FX100 - Fujitsu Global. www.fujitsu.com (англ.). Архів оригіналу за 5 травня 2018. Процитовано 4 травня 2018.
↑ Top500 List - November 2017 | TOP500 Supercomputer Sites. www.top500.org (англ.). Архів оригіналу за 2 лютого 2018. Процитовано 17 травня 2018. [Архівовано 2018-02-02 у Wayback Machine.]
↑ SPARC64 XIfx (PDF). Архів оригіналу (PDF) за 12 листопада 2020. Процитовано 4 травня 2018.
↑ Print, Websites, Apps, Marketing - Visual Impact Group. Visual Impact Group (амер.). Архів оригіналу за 5 травня 2018. Процитовано 4 травня 2018.
↑ FUJITSU Software Computing Suite (PDF). Архів оригіналу (PDF) за 5 травня 2018.

Дивитись також

[1] FUJITSU Supercomputer PRIMEHPC FX100 - Fujitsu Global. www.fujitsu.com (англ.). Архів оригіналу за 5 травня 2018. Процитовано 4 травня 2018.

[2] Top500 List - November 2017 | TOP500 Supercomputer Sites. www.top500.org (англ.). Архів оригіналу за 2 лютого 2018. Процитовано 17 травня 2018. [Архівовано 2018-02-02 у Wayback Machine.]

[3] SPARC64 XIfx (PDF). Архів оригіналу (PDF) за 12 листопада 2020. Процитовано 4 травня 2018.

[4] Print, Websites, Apps, Marketing - Visual Impact Group. Visual Impact Group (амер.). Архів оригіналу за 5 травня 2018. Процитовано 4 травня 2018.

[5] FUJITSU Software Computing Suite (PDF). Архів оригіналу (PDF) за 5 травня 2018.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]