Tsubame 2.0 стал первой в Японии системой петафлопсного класса

Суперкомпьютер Tsubame 2.0 Токийского технологического института доказывает, что высокопроизводительные вычисления вполне способны сочетаться с высокой энергоэффективностью. Система, введенная в действие в конце ноября, занимает второе место в мире по экономичности среди суперкомпьютеров, причем добиться этого удалось благодаря настойчивости системного администратора, которого больше заботили размеры счетов за электричество, чем стоимость аппаратного обеспечения.

Быстродействие суперкомпьютера составляет 2,4 PFLOPS, что в 15 раз больше, чем у его предшественника. Tsubame 2.0 стал первой в Японии системой петафлопсного уровня. В ноябрьском рейтинге Top500 японский суперкомпьютер занимает четвертое место в мире по быстродействию.

Как и в предыдущей модели, в Tsubame 2.0 используются центральные и графические процессоры. Последние позволяют быстро выполнять вычисления над большими объемами данных и эффективны при решении задач молекулярной динамики, физического моделирования и обработки изображений. Применение графических процессоров также позволяет экономить электроэнергию.

«Когда мы проектировали Tsubame 2.0, директор ИТ-службы института заявил нам: ‘Вы, конечно, можете построить супермощную систему, но увеличить расход электричества я вам не позволю’», — рассказывает Сатоси Мацуока, директор Глобального научного информационно-вычислительного центра Токийского технологического института.

«По сути, единственным ограничительным фактором был не бюджет, не занимаемая площадь, не наша компетенция, а электрическая мощность», — добавил Мацуока.

Мацуока передал спецификации и проект конструкции системы специалистам HP, nVidia и других компаний, которые могли бы помочь в создании суперкомпьютера.

«Мы встретились с Мацуокой на International Supercomputing Conference в прошлом году и обсудили технические требования к новой системе, — сообщил Эдвард Теркел, менеджер по маркетингу HP Industry Standard Servers Group. — Прежде всего было необходимо высокое быстродействие: пиковое — в несколько петафлопсов, усредненное — больше одного петафлопса. Кроме того, система должна была уместиться в очень тесном ЦОД и потреблять крайне мало электроэнергии. Мы почесали в затылках: задача предстояла весьма интересная».

По совпадению в то время HP совместно с nVidia работала над созданием высокопроизводительного сервера на основе графических процессоров. Руководствуясь полученнными спецификациями, в HP переработали предложенную конструкцию суперкомпьютера в соответствии с требованиями к электрической мощности и занимаемой площади.

В результате была спроектирована и построена система с 1408 вычислительными узлами. Основой каждого узла является сервер HP ProLiant SL390 с центральным процессором Intel Xeon и тремя графическими чипами nVidia Tesla. Каждый такой чип имеет 448 процессорных ядер. Именно графические процессоры обеспечивают Tsubame 2.0 основную часть его вычислительной мощности.

Машина заняла четвертое место в Top500, продемонстрировав усредненную максимальную производительность 1,2 TFLOPS и вторую позицию в рейтинге Green500 благодаря энергоэффективности 958 MFLOPS на ватт потребляемой мощности. Это единственный в мире суперкомпьютер, попавший в первую пятерку в обоих рейтингах.

Поделитесь материалом с коллегами и друзьями

Купить номер с этой статьей в PDF