Blue Gene
Blue Gene - architektura superkomputerów rozwijana przez IBM we współpracy z Lawrence Livermore National Laboratory oraz Departamentem Energii USA. Obecnie istnieją trzy projekty rozwoju tej architektury: BlueGene/L, BlueGene/P oraz BlueGene/Q.
Projektowi Blue Gene został w 2009 przyznany National Medal of Technology[1].
Spis treści |
[edytuj] Blue Gene/L
W grudniu 1999 roku IBM ogłosił zainwestowanie 100 milionów dolarów w pięcioletni projekt budowy superkomputera przeznaczonego do symulacji procesów zwijania białek. Celem tego projektu, poza samymi symulacjami, było opracowanie tańszej i efektywniejszej technologii obliczeń równoległych. W listopadzie 2001 IBM nawiązał współpracę w ramach tego projektu z Lawrence Livermore National Laboratory.
We wrześniu 2004 roku IBM ogłosił, że prototypowy superkomputer o nowej architekturze, posiadający 8 tysięcy procesorów, osiągnął wydajność 36,01 TFLOPS w teście LINPACK, prześcigając dotychczasowego rekordzistę Earth Simulator o wydajności 35,86 TFLOPS. Po rozbudowie do 16 tysięcy procesorów i osiągnięciu wydajności 70,72 TFLOPS, w listopadzie 2004 roku nowy superkomputer został odnotowany na pierwszym miejscu listy TOP500[2], jako najszybszy superkomputer na świecie. Kolejne wersje superkomputerów opartych o tę architekturę znajdowały się na szczycie tej listy przez kolejne trzy lata, osiągając 135,5 TFLOPS w czerwcu 2005 roku, 280,6 TFLOPS w listopadzie 2005 roku i 478,2 TFLOPS w listopadzie 2007 roku[3].
[edytuj] Blue Gene/P
26 czerwca 2007 roku IBM zaprezentował drugą generację superkomputera Blue Gene - Blue Gene/P, zaprojektowaną, aby uzyskać 1 PFLOPS[4].
Architektura Blue Gene/P oparta jest o procesory IBM PowerPC 450, taktowane zegarami o częstotliwości 850 MHz. Cztery procesory zintegrowane są na jednym układzie scalonym. 32 takie układy montowane są na jednej płycie, a 32 płyty mieszczą się w jednym racku. Pojedynczy rack zawiera więc 4096 procesorów i może wykonywać 14 bilionów operacji na sekudnę. Aby uzyskać 1 PFLOPS potrzebne są 72 takie racki, czyli łącznie 294 912 procesorów. Wydajność energetyczna systemów Blue Gene/P to maksymanie 378 MFLOPS/W, a system o wydajności 1 PFLOPS zużywa około 2,27 MW mocy[5]. Maksymalna możliwa konfiguracja to 216 racków, co umożliwia uzyskanie 3 PFLOPS[6].
Pomiędzy komputerami Blue Gene/L i Blue Gene/P istnieje kilka zasadniczych różnic. W systemie P zastosowano czterordzeniowe procesory (w L były dwurdzeniowe), które są taktowane szybszym zegarem (850 MHz zamiast 700 MHz). Blue Gene/P korzysta też z większej pamięci operacyjnej oraz wykorzystuje tryb SMP (ang. symmetric multiprocessing - przetwarzanie symetryczne), dzięki czemu można go programować podobnie jak programuje się komercyjnie dostępne klastry komputerowe. System operacyjny superkomputera Blue Gene/P bazuje na Linuksie, a aplikacje można tworzyć w standardowych językach programowania, takich jak Fortran, C czy C++.
Pierwszy system oparty o architekturę Blue Gene/P, nazywany JUGENE, został uruchomiony 12 listopada 2007 roku w Centrum Badawczym w Jülich[7]. Posiadał 65535 procesorów, miał moc obliczeniową 180 TFLOPS i był w lutym 2009 roku najszybszym superkomputerem w Europie i szóstym na świecie. W maju 2009 roku został rozbudowany do pełnej konfiguracji, osiągając wydajność 1 PFLOPS.
W kolejnych latach IBM zainstalował wiele systemów opartych o architekturę Blue Gene/P. Moc obliczeniowa największych to:
- 450 TFLOPS - zainstalowanego w Argonne National Laboratory w 2007 roku[8],
- 415 TFLOPS - zainstalowanego w Lawrence Livermore National Laboratory w 2009 roku[9],
- 190 TFLOPS - zainstalowanego w King Abdullah University of Science and Technology w Arabii Saudyjskiej w 2009 roku[10].
[edytuj] Blue Gene/Q
Architektura Blue Gene/Q powstała jako dalsze rozwinięcie Blue Gene/P. Wykorzystuje procesory o 18 rdzeniach (16 na obliczenia, jeden na system opreracyjny i jeden rezerwowy)[11] z Hyper-Threadingiem umożliwiającym uruchomianie 4 wątków na każdym rdzeniu. Procesory taktowane są zegarem 1,6 GHz i osiągają wydajność 204 GFLOPS przy zużyciu mocy wynoszącym 55 wat[11]. Prototypowy system oparty o tę architekturę został zaprezentowany w listopadzie 2010 roku. Uzyskał wydajność 1684 MFLOPS/W i znalazł się na pierwszym miejscu listy Green500, jako najbardziej energooszczędny system komputerowy na świecie[12].
W 2012 roku IBM planuje uruchomienie w Lawrence Livermore National Laboratory pełnego systemu, nazwanego Sequoia, o wydajności 20 PFLOPS. Ma zawierać 98 304 procesory, łącznie ponad 1,6 miliona rdzeni, 1,6 PB pamięci operacyjnej i ma zużywać 6 MW mocy[13].
[edytuj] Zobacz też
Przypisy
- ↑ Mark Harris: Obama honours IBM supercomputer. Techradar, 18 września, 2009. [dostęp 2009-09-18].
- ↑ TOP 10 Sites for November 2004 (ang.). TOP500.
- ↑ TOP 10 Sites for November 2007 (ang.). TOP500.
- ↑ IBM pokazał najszybszy komputer świata. Gazeta.pl, 27 czerwca 2007.
- ↑ Blue Gene/P Solution w rankingu Green500 (ang.). Green500.
- ↑ IBM Triples Performance of World's Fastest, Most Energy-Efficient Supercomputer (ang.). ibm.com, 26 czerwca 2007.
- ↑ US commissions beefy IBM supercomputer (ang.). IDG News Service, 2007-11-12.
- ↑ Interpid system Ranking History. TOP500. [dostęp 9 września 2011].
- ↑ Dawn system Ranking History. TOP500. [dostęp 9 września 2011].
- ↑ Shaheen system Ranking History. TOP500. [dostęp 9 września 2011].
- ↑ 11,0 11,1 Michael Feldman: IBM Specs Out Blue Gene/Q Chip (ang.). HPC Wire, 22 sierpnia 2011.
- ↑ The Green500 List - November 2010 (ang.). Green500.
- ↑ Michael Feldman: Lawrence Livermore Prepares for 20 Petaflop Blue Gene/Q (ang.). HPC Wire, 3 luty 2009.
