Суперкомпьютер Stampede на базе лезвий Dell
Суперкомпьютер Stampede на базе лезвий Dell, развернутый в прошлом году в университете штата Техас, занимает седьмую строчку рейтинга Top 500 с пиковой производительность в 10 PFLOPS

В компании считают, что такие машины могут найти себе применение в будущем.

В Dell хорошо понимают, что может представлять собой суперкомпьютер на платформе ARM. В ее лаборатории уже создавались прототипные архитектуры и другие детали такой машины, как сообщил Тим Кэрролл, директор группы компьютерных систем для исследований Dell.

«Это хорошее решение, которому еще предстоит найти себе поле для применения, — признал Кэрролл. — Архитектуре ARM есть место на этом рынке, а какое — он сам должен подсказать».

Процессоры в архитектуре ARM устанавливаются в большинство смартфонов и планшетных компьютеров. Они также находят все большее применение в серверах. Энергоэффективные центральные процессоры обеспечат снижение энергоемкости серверов в центрах обработки данных, при этом их вычислительной мощности вполне достаточно для большинства задач по быстрому поиску в Web и обработки запросов в социальных сетях. Dell уже предлагает клиентам, готовым экспериментировать с новыми технологиями, прототипы серверов младшего и среднего классов на базе ARM.

В зависимости от рабочих нагрузок, процессоры ARM могут в известных пределах использоваться в суперкомпьютерах, полагает Кэрролл. Они обеспечат экономию затрат в расчете на FLOPS/стойку. Некоторым организациям стоит проявить доверие к этой технологии и применить процессоры ARM в суперкомпьютерах.

В суперкомпьютерах, в том числе и наиболее мощных, работают процессоры в архитектуре x86, производимые Intel или AMD, процессоры IBM Power или SPARC, предлагаемые Oracle. Процессоры в архитектуре ARM сейчас считаются недостаточно мощными для суперкомпьютеров тех организаций, которые решают задачи, требующие сложных вычислений.

Процессоры ARM не могут преодолеть определенный порог производительности, а это считается изъяном, который, как утверждают многие, делает невозможным оснащение ими суперкомпьютеров. Кэрролл уверен, что это отношение может быстро измениться, подобно тому, как изменилось отношение к графическим процессорам, которые сейчас используются как сопроцессоры вместе с центральными процессорами в суперкомпьютерах.

«Не следует упорствовать в убеждении, будто вы понимаете все возможные варианты применения процессоров», — напомнил Кэрролл.

Несмотря на то что вариантов применения процессоров ARM четко пока не просматривается, заинтересованные исследователи, по убеждению Кэрролла, найдут их. Они будут мыслить более перспективными категориями, нежели коммерческий сектор, где в голове у специалистов крутятся лишь циклы продаж и сроки сдачи проектов.

Сам по себе рынок суперкомпьютеров меняется с развитием концепции облаков, что может повлиять на способ создания больших систем, полагает Кэрролл. Сложные вычисления будут выполняться на удаленных серверах, а механизмы формирования запросов и доставки данных будут реализованы в виде облачных сервисов.

«Мы обязательно к этому придем. Облако непременно станет транспортом, объединяющим все крупные инфраструктурные реализации», — заявил Кэрролл.

Процессоры архитектуры ARM отличаются также относительно невысокой ценой, особенно по сравнению с программируемыми логическими матрицами (FPGA), то есть перепрограммируемыми схемами, которые нашли применение во многих суперкомпьютерах.

Суперкомпьютерный центр в Барселоне наиболее далеко продвинулся в экспериментах с процессорами ARM в суперкомпьютерах. В прошлом году здесь сообщили о создании прототипного суперкомпьютера на базе двухъядерных процессоров Samsung Exynos 5, а в самом конце 2011 анонсировали суперкомпьютер на базе процессоров Nvidia Tegra 3.

Процессоры на основе архитектуры ARM для серверов производят компании Calxeda, Marvell и Texas Instruments. Процессоры ARM-архитектуры поддерживают сейчас только 32- и 40-разрядные вычисления, но компания ARM уже анонсировала 64-разрядную архитектуру ARMv8 и соответствующую ей архитектуру процессоров Cortex-A57 и Cortex-A53. Ожидается, что компании AMD, AppliedMicro и другие предложат интегрированные чипы для серверов на платформе ARM.

Впрочем, может пройти некоторое время, прежде чем архитектура ARM будет принята исследовательским сообществом, полагает Кэрролл. Программное обеспечение, написанное к сегодняшнему дню, все еще не ориентировано на серверы на базе ARM, и наблюдается тенденция к сохранению старого кода. Процессоры ARM, x86 и Power поддерживают разные наборы команд и различные кодовые базы.

Компания Dell сейчас строит серверы на процессорах в архитектуре x86. Суперкомпьютер Stampede на базе лезвий Dell был развернут в прошлом году в Центре передовых суперкомпьютерных систем в университете штата Техас. Он занимает седьмое по мощности место в мире, обеспечивая пиковую производительность в 10 PFLOPS. Самый мощный в мире компьютер с производительностью в 20 PFLOPS, Titan, работает в Национальной лаборатории Министерства энергетики США в Окридже.

Суперкомпьютер Stampede объединяет в себе в общей сложности 102400 процессорных ядер, имеющихся в процессорах Intel Xeon E5 и вычислительных сопроцессорах Intel Xeon Phi. Он состоит из 182 стоек, имеет оперативную память в 270 Тбайт, пространство хранения данных емкостью 14 Пбайт, занимает помещение площадью свыше тысячи квадратных метров. Для его создания было использовано 120 километров кабелей. Суперкомпьютер потребляет 3 МВт электроэнергии.

Dell начинала как компания, которую не рассматривали в качестве поставщика суперкомпьютеров, но по мнению Кэрролла, удовлетворять потребности клиентов нужно независимо от процессорной архитектуры.

«Мы постоянно совершенствуемся», — заверил Кэрролл.

Поделитесь материалом с коллегами и друзьями