Roadrunner prekonal petaflopovú úroveň

Tlačový servis  /  28. 06. 2008, 00:00

V roku 2006 si Ministerstvo štátnej jadrovej energetickej bezpečnosti USA vybralo Národné laboratórium v Los Alamos ako miesto pre vývoj superpočítača s kódovým označením „Roadrunner“ a spoločnosť IBM ako dodávateľa zodpovedného za jeho návrh a zostavenie.

Roadrunner je názov vtáka, ktorý je symbolom štátu Nové Mexiko. V rámci troch fáz projektu v hodnote 100 miliónov dolárov bol zostavený prvý „hybridný“ superpočítač na svete. Superpočítač má výkon 1 Petaflop (tisíc biliónov výpočtov za sekundu), čo je dvakrát viac ako súčasný líder – systém IBM Blue Gene z Národného laboratória Lawrence Livermore, ktorý je trikrát rýchlejší ako stroje nachádzajúce sa na ďalších pozíciách aktuálneho celosvetového rebríčka superpočítačov TOP 500.


 

  • Roadrunner sa bude používať najmä na zabezpečenie národnej bezpečnosti USA, avšak rovnako sa bude využívať aj v rámci výskumných projektov v oblasti astronómie, energetiky, vo vedeckých odboroch zaoberajúcich sa genetikou a klimatickými zmenami

  • Roadrunner je prvý hybridný superpočítač na svete. Je prvý svojho druhu – Cell Broadband Engine® – pôvodne navrhnutý pre platformy videohier, napríklad pre Sony Playstation 3® – bude pracovať na procesoroch x86 od AMD®.

  • Vyrobený z komerčne dodávaných súčiastok. Roadrunner spája celkom 6 948 dvojjadrových čipov AMD Opteron® (na blade serveroch IBM Model LS21), ako aj 12 960 Cell jednotiek (na blade serveroch IBM Model QS22). Roadrunner systém má 80 terabytov pamäte a je umiestnený v 288 paneloch IBM BladeCenter® (majú približnú veľkosť chladničky), ktoré sa rozprestierajú na ploche skoro 560 m2. Jeho 10 000 spojení – Infiniband a Gigabit Ethernet – predstavuje vyše 91 kilometrov optických káblov. Roadrunner váži približne 227 ton. K spoločnostiam, ktoré dodali súčiastky a technológiu, patria Emcore, Flextronics, Mellanox a Voltaire.

  • Kofingurácia podľa potrieb užívateľa. Dva blade servery IBM QS22 a jeden blade server IBM LS21 sú spojené do špecializovanej „tri-blade“ konfigurácie pre superpočítač Roadrunner. Počítač pozostáva celkovo z 3 456 tri-blade jednotiek, ktoré boli vyrobené v IBM závode v Rochestri v štáte Minnesota. Štandardné spracovanie (napríklad systém súborov I/O) vykonávajú Opteron procesory. Matematicky a CPU-intenzívne prvky sú riadené Cell procesormi. Každá tri-blade jednotka dokáže urobiť 400 miliárd operácií za sekundu (400 Gigaflopov).

  • Superpočítač bol zostavený, otestovaný a benchmarkovaný v IBM závode v Poughkeepsie v štáte New York, v ktorom sú umiestnené superpočítače série ASCI vyrobené koncom 90-tych rokov pre vládu USA. IBM závod v Rochestri zostavil tri špecializované tri-blade servre. Softvér vyvíjali inžinieri z IBM v Austine v štáte Texas a výskumníci výskumného laboratória IBM v Yorktown Heights v štáte New York. Koncom leta tohto roku bude superpočítač Roadrunner naložený do 21 kamiónov a prevezený do Národného laboratória v Los Alamos.

  • Roadrunner beží na otvorenom Red Hat Linux softvéri.

  • Energeticky úsporný. V porovnaní s „tradičnými“ superpočítačmi odoberá hybridný Roadrunner len „minimum“ energie (3.9 megawattov) a dosahuje najlepšiu účinnosť na svete – 376 miliónov kalkulácií na jeden watt. Spoločnosť IBM očakáva, že v júni, keď bude zverejnený oficiálny zoznam superpočítačov „Green 500“, sa Roadrunner umiestni na jednom z popredných miest v rámci rebríčka energeticky najúspornejších systémov.

  • Spoločnosť IBM vyvíja nový softvér, aby boli hybridné počítače vybavené Cell procesormi dostupné aj v širšom meradle. Snahou je využiť masívny softvér Roadrunnera a zamerať sa aj na komerčné využitie hybridných superpočítačov. Spolu so svojimi partnermi z korporátnej a akademickej sféry vyvíja spoločnosť IBM otvorený ekosystém, ktorý umožní využitie hybridných superpočítačov aj v oblastiach ako finančné služby, využívanie energie, v odvetví zdravotníctva v oblasti zobrazovania lekárskych záznamov a mnohých ďalších.

 

Aplikácie využívané hybridnými superpočítačmi založenými na Cell procesoroch zahŕňajú: výpočet príčiny a následku na kapitálových trhoch v reálnom čase, v oblasti finančných služieb môžu superpočítače okamžite predpovedať dopady určitých zmien na burze v rámci všetkých trhov. V oblasti medicíny bude možné zobrazovať v reálnom čase komplexné 3-D zábery tkanív a štruktúry kostí.

 

Aký rýchly je petaflop?

Superpočítač Roadrunner dosahuje rýchlosť vyššiu ako jeden petaflop – tisíc biliónov výpočtov za sekundu – alebo jeden milión miliárd výpočtov za sekundu.

 

  • Veľmi veľa notebookov. Približným odhadom ide o výpočtový výkon, ktorý sa rovná výkonu 100 000 najvýkonnejších notebookov v súčasnosti. Aby ste dosiahli výkonnosť Roadrunnera, potrebovali by ste skoro 2,5 kilometra vysokú kopu notebookov.

  • Celá populácia na zemi – asi 6 miliárd ľudí, by potrebovalo 46 rokov na to, aby na ručnej kalkulačke pri rýchlosti jeden výpočet za sekundu vyrátalo to, čo Roadrunner dokáže za jeden deň.

  • Za posledných 10 rokov sa výkon superpočítačov zvýšil približne tisícnásobne. Iba tri z 3456 tri-blade jednotiek Roadrunnera majú dnes taký istý výkon ako mal najrýchlejší počítač v roku 1998. Roadrunner dokáže vyrátať komplexné fyzikálne výpočty za jeden týždeň, pričom stroje z roku 1998 by na to potrebovali 20 rokov – dnes by boli zhruba v polovici výpočtov! Ak by sa počas poslednej dekády podarilo zdokonaliť spotrebu áut v tej istej miere, akou sa znižovali náklady a zvyšovala výkonnosť superpočítačov, dnes by sme dosahovali spotrebu paliva 321 869 kilometrov na jeden galón.

 

Video materiál je k dispozícii na stiahnutie pre registrovaných novinárov na stránke TheNewsMarket v sekcii IBM na:

http://www.thenewsmarket.com/CustomLink/CustomLinks.aspx?GUID=0db24052-9a2e-4ff0-a2cf-b6d75b55c704&bhcp=1

Neprehliadnite: