Video: Der Supercomputer der die Welt retten soll - in einer Kirche in Barcelona | Galileo | ProSieben (November 2024)
Heutzutage gibt es eine Reihe unterschiedlicher Ansätze für das Hochleistungsrechnen, Systeme, die üblicherweise als Supercomputer bezeichnet werden. Die meisten dieser Systeme verwenden eine enorme Anzahl von Xeon-Prozessoren, aber auf den interessantesten neuen Maschinen laufen Beschleuniger wie Nvidias Tesla oder Intel Xeon Phi. Es wird sogar geredet, dass massive ARM-basierte Systeme in Zukunft effektiv sein könnten. Was wäre, wenn Sie all diese Architekturen an einem Ort ausprobieren könnten?
Das ist die Herausforderung und das Versprechen des neuen MareNostrum 4-Computers, der für die Installation im Barcelona Supercomputing Center vorbereitet wird. Das neue Design umfasst ein Hauptsystem für den allgemeinen Gebrauch, das auf traditionellen Xeons basiert, sowie drei neu entstehende Technologie-Cluster, die auf IBM Power und Nvidia, Xeon Phi und ARM-basierten Computern basieren. Während ich für den Mobile World Congress in Barcelona war, hatte ich die Gelegenheit, mit Sergi Girona, dem Operations Director der BSC, zu sprechen, der die Gründe für die vier verschiedenen Cluster erläuterte.
Laut Girona besteht die Hauptaufgabe des Zentrums darin, neben der Industrie auch Supercomputing-Dienste für spanische und andere europäische Forscher bereitzustellen. Im Rahmen dieser Mission möchte das Zentrum mindestens drei "aufstrebende Technologie-Cluster" haben, damit es verschiedene Alternativen testen kann.
Für das allgemeine Computing-Cluster entschied sich das Zentrum nach Angaben von Girona für ein traditionelles Xeon-Design, da es einfacher war, Anwendungen zu migrieren, die auf dem aktuellen MareNostrum 3 ausgeführt werden und voraussichtlich nächste Woche getrennt werden. Der Entwurf musste auch in den vorhandenen Raum innerhalb einer Kapelle passen. (Ich habe das Zentrum letztes Jahr und den aktuellen Supercomputer vor einem Jahr besucht.)
Das neue Design von Lenovo basiert auf dem neuen Xeon v5 (Skylake) mit 3.456 Knoten mit jeweils zwei Sockeln und einem Chip mit jeweils 24 Kernen für eine theoretische Gesamtleistung von 11, 14 Petaflops pro zweite. Die meisten Kerne haben 2 GB Arbeitsspeicher, aber 6 Prozent haben 8 GB, was insgesamt 331, 7 TB RAM entspricht. Jeder Knoten verfügt über eine 240-GB-SSD. Einige Knoten verfügen jedoch über einen 3D-XPoint-Speicher, sofern dieser verfügbar ist. Die Knoten werden über Intels Omni-Path-Interconnect und 10 GB Ethernet verbunden. Das System wird auch über sechs Racks mit 15 Petabyte Speicherplatz von IBM verfügen, einschließlich einer Mischung aus Flash- und Festplattenlaufwerken. Insgesamt nimmt der Entwurf 62 Racks ein - 48 für die Datenverarbeitung, 6 für die Speicherung, 6 für die Vernetzung und 2 für die Verwaltung. Es füllt 120 Quadratmeter (was für eine sehr dichte Umgebung sorgt) und verbraucht 1, 3 Megawatt Strom, verglichen mit 1 Megawatt, das beim vorherigen Entwurf verbraucht wurde. Der Betrieb soll am 1. Juli beginnen.
Eine Sache, die ich hier interessant fand, ist, wie deutlich der Übergang zur neuen Generation den Fortschritt der Technologie zeigt. Die Vorgängergeneration hatte eine Spitzenleistung von etwa 1 Petaflop, und dieses System sollte mehr als zehnmal schneller sein und nur 30 Prozent mehr Leistung verbrauchen. Zum Vergleich: Der 2004 installierte Original-Supercomputer MareNostrum hatte eine Spitzenleistung von 42 Teraflops und verbrauchte 640 Kilowatt Leistung. (Details zu Leistungsverbesserungen über vier MareNostrum-Generationen finden Sie in der obigen Tabelle). Laut Girona bedeutet dies, dass die Ausführung des MareNostrum 1 auf dem neuen System in einem einzigen Tag durchgeführt werden kann. Ziemlich beeindruckend.
Für aufstrebende Technologien wird der Standort drei neue Cluster haben. Eine davon wird aus IBM Power 9-Prozessoren und Nvidia-GPUs bestehen, die für eine Spitzenverarbeitungskapazität von über 1, 5 Petaflop / s ausgelegt sind. Dieser Cluster wird von IBM erstellt und umfasst die gleiche Art von Design, die auch in den Supercomputern Summit und Sierra zum Einsatz kommt, die das US-Energieministerium im Rahmen seiner CORAL-Zusammenarbeit in Oak Ridge für die Laboratorien Oak Ridge und Lawrence Livermore in Auftrag gegeben hat, Argonne und Lawrence Livermore nationalen Labors.
Der zweite Cluster wird aus Intel Xeon Phi-Prozessoren bestehen, wobei Lenovo ein System aufbaut, das die bevorstehende Knights Hill (KNH) -Version und OmniPath mit einer Spitzenverarbeitungskapazität von über 0, 5 Petaflop / s verwendet. Dies ahmt auch das amerikanische CORAL-Programm nach und verwendet dieselben Prozessoren, die sich im Aurora-Supercomputer befinden werden, der vom US-Energieministerium für das Argonne National Laboratory in Auftrag gegeben wurde.
Schließlich wird ein dritter Cluster aus 64-Bit-ARMv8-Prozessoren gebildet, die Fujitsu in einem Prototyp-Computer bereitstellen wird, der dieselben Prozessoren verwendet, die Fujitsu für ein neues japanisches System entwickelt, um den aktuellen K-Supercomputer zu ersetzen. Auch dies sollte mehr als 0, 5 Petaflop / s Spitzenleistung bieten. Der genaue Zeitpunkt für den Beginn der Operationen auf den aufstrebenden Clustern muss noch bekannt gegeben werden, sagte Girona.
Insgesamt wird das System 34 Millionen US-Dollar kosten. Der Auftrag wurde von IBM gewonnen und von der spanischen Regierung finanziert. Ein Hauptgrund für das Vorhandensein aller vier Arten von Computern vor Ort ist laut Girona die Forschung. Das Zentrum mit insgesamt 450 Mitarbeitern beschäftigt 160 Forscher mit Schwerpunkt auf Informatik, einschließlich Architektur und Werkzeugen. Als Mitglied von PRACE (Partnership for Advanced Computing in Europe) versucht BSC sich insbesondere auf die Optimierung der Leistung und das Parallel Computing zu konzentrieren.
Laut Girona will BSC die Entwicklung neuer Technologien beeinflussen und plant, mit der neuen Maschine zu analysieren, was in Zukunft passieren wird, insbesondere um sicherzustellen, dass die Software für jede Architektur der nächsten Maschine bereit ist - die voraussichtlich eintreffen wird ungefähr 3 Jahre - wird haben. BSC habe lange an Tools für aufstrebende Architekturen gearbeitet.
Ein weiteres Thema, über das Forscher nachdenken, ist die Frage, ob es sich lohnen würde, einen europäischen Prozessor für die IT zu entwickeln, der wahrscheinlich auf der ARM-Architektur basiert.
Barcelona wird nicht den schnellsten Supercomputer der Welt haben. Dieser Rekord wird derzeit von den Chinesen gehalten, wobei die Amerikaner und Japaner versuchen, aufzuholen. MareNostrum 4 wird jedoch am vielfältigsten und möglicherweise am interessantesten sein.
Michael J. Miller ist Chief Information Officer bei Ziff Brothers Investments, einer privaten Investmentfirma. Miller, von 1991 bis 2005 Chefredakteur des PC-Magazins , verfasst diesen Blog für PCMag.com , um seine Gedanken zu PC-Produkten mitzuteilen . In diesem Blog wird keine Anlageberatung angeboten. Alle Pflichten sind ausgeschlossen. Miller arbeitet separat für eine private Wertpapierfirma, die jederzeit in Unternehmen investieren kann, deren Produkte in diesem Blog diskutiert werden, und es wird keine Offenlegung von Wertpapiertransaktionen vorgenommen.
