바르셀로나, 세계에서 가장 다양한 슈퍼 컴퓨터 계획

요즘에는 수퍼 컴퓨터라고하는 고성능 컴퓨팅 시스템에 대한 다양한 접근 방식이 있습니다. 이러한 시스템의 대부분은 엄청난 수의 Xeon 프로세서를 사용하지만 Nvidia의 Tesla 또는 Intel Xeon Phi와 같은 가장 흥미로운 새로운 머신이 가속기를 실행하기 시작했습니다. 거대한 ARM 기반 시스템이 미래에 효과적 일 수 있다는 이야기도 있습니다. 그러나 이러한 아키텍처를 모두 한 곳에서 사용해 볼 수 있다면 어떨까요?

이것이 바로 바르셀로나 수퍼 컴퓨팅 센터에 설치 될 준비가 된 새로운 MareNostrum 4 컴퓨터의 도전과 약속입니다. 새로운 디자인에는 기존 Xeon 기반의 범용 범용 시스템과 IBM Power and Nvidia, Xeon Phi 및 ARM 기반 컴퓨팅을 기반으로하는 3 개의 새로운 기술 클러스터가 포함됩니다. 모바일 월드 콩그레스에서 바르셀로나에있는 동안 BSC의 운영 책임자 인 Sergi Girona와 대화 할 기회가 있었는데, 그는 네 개의 다른 클러스터 뒤에있는 이유를 설명했습니다.

지로 나는이 센터의 주요 임무는 산업뿐만 아니라 스페인과 다른 유럽 연구자들에게 슈퍼 컴퓨팅 서비스를 제공하는 것이라고 말했다. 이 미션의 일환으로이 센터는 최소한 3 개의 "신흥 기술 클러스터"를 갖기를 원하므로 다른 대안을 테스트 할 수 있습니다.

지로 나는 일반 컴퓨팅 클러스터를 위해이 센터가 기존 MaronNostrum 3에서 실행되는 애플리케이션을보다 쉽게 ​​마이그레이션 할 수 있기 때문에 기존 Xeon 디자인을 선택했다고 밝혔다. 디자인은 예배당 내에서 기존 공간에 맞아야했습니다. (저는 작년에 센터를 방문했고 1 년 전에 현재 슈퍼 컴퓨터를 방문했습니다.)

Lenovo가 구축 할 새로운 디자인은 각각 2 개의 소켓이있는 3, 456 개의 노드가있는 새로운 Xeon v5 (Skylake)를 기반으로하며, 각각의 칩에는 각각 24 개의 코어가 포함되어 총 이론적 최대 성능은 11.14 페타 플롭입니다. 둘째. 대부분의 코어에는 2GB의 메모리가 있지만 6 %에는 8GB가 있으며 총 331.7TB의 RAM이 있습니다. 각 노드에는 240GB SSD가 있지만 결국 사용 가능한 일부 노드에는 3D XPoint 메모리가 있습니다. 노드는 인텔의 Omni-Path 상호 연결 및 10GB 이더넷을 통해 연결됩니다. 이 시스템에는 IBM 플래시 스토리지와 하드 디스크 드라이브를 포함하여 15 페타 바이트의 스토리지를 갖춘 6 개의 스토리지 랙이 있습니다. 전체적으로이 설계에는 컴퓨팅에 48 개, 스토리지에 6 개, 네트워킹에 6 개, 관리에 2 개, 62 개의 랙이 필요합니다. 120 평방 미터 (매우 조밀 한 환경을 위해)를 채우고 이전 디자인에서 얻은 1 메가 와트보다 1.3 메가 와트의 전력을 소비합니다. 운영은 7 월 1 일에 시작될 것으로 예상됩니다.

여기서 흥미로운 점은 새로운 세대로의 이동이 기술의 진보를 얼마나 명확하게 보여주는 지입니다. 이전 세대는 약 1 페타 플롭의 최대 성능을 보였으며이 시스템은 30 % 만 더 많은 전력을 사용하면서 10 배 이상 빨라야합니다. 2004 년에 설치된 원래의 MareNostrum 슈퍼 컴퓨터는 42 테라 플롭의 최고 성능을 보였으며 640 킬로와트의 전력을 사용했습니다. (MareNostrum의 4 세대에 걸친 성능 개선에 대한 자세한 내용은 위 차트에 있습니다.) Girona는 이것이 MareNostrum 1에서 1 년이 걸렸던 것이 새로운 시스템에서 하루 만에 이루어질 수 있다는 것을 의미한다고 말합니다. 꽤 인상적입니다.

새로운 기술을 위해이 사이트에는 3 개의 새로운 클러스터가 있습니다. 하나는 IBM Pet 9 프로세서와 Nvidia GPU로 구성되며, 최대 1.5 Petaflop / s의 처리 능력을 갖도록 설계되었습니다. 이 클러스터는 IBM이 구축 할 예정이며 Summit 및 Sierra 슈퍼 컴퓨터에 동일한 유형의 디자인이 배치되며, 미국 에너지 부는 Oak Ridge의 CORAL Collaboration의 일환으로 Oak Ridge 및 Lawrence Livermore National Laboratories에 의뢰했습니다., 아르곤 및 로렌스 리버모어 국립 연구소.

두 번째 클러스터는 Intel Xeon Phi 프로세서로 구성되며 Lenovo는 향후 KNH (Knights Hill) 버전과 OmniPath를 사용하는 시스템을 구축하고 0.5 Petaflop / s 이상의 처리 속도를 자랑합니다. 이것은 또한 미국의 CORAL 프로그램을 모방하며 Argonne National Laboratory의 미국 에너지 부 (Department of Energy)가 의뢰 한 Aurora 수퍼 컴퓨터 내부에있는 동일한 프로세서를 사용합니다.

마지막으로, Fujitsu가 프로토 타입 머신에서 제공 할 64 비트 ARMv8 프로세서로 세 번째 클러스터가 구성됩니다. Fujitsu는 Fujitsu가 현재 K 슈퍼 컴퓨터를 대체하기 위해 새로운 일본어 시스템을 위해 개발 한 것과 동일한 프로세서를 사용하도록 설계되었습니다. 이것 역시 0.5 Petaflop / s 이상의 최고 성능을 제공해야합니다. Girona는 이머징 클러스터에서 운영이 시작되는 정확한시기는 아직 밝혀지지 않았다고 말했다.

전체적으로이 시스템은 IBM이 수주하고 스페인 정부가 자금을 조달 한 계약에 3, 400 만 달러가 소요될 것입니다. 지로 나는 현장에 4 가지 유형의 컴퓨팅이 모두 존재하는 주된 이유는 연구라고 말했다. 총 450 명을 고용하는이 센터에는 건축과 도구를 포함한 컴퓨터 과학에 중점을 둔 160 명의 연구원이 있습니다. 특히 PRACE (유럽의 고급 컴퓨팅 파트너십)의 회원으로서 BSC는 최고의 성능 최적화 및 병렬 컴퓨팅에 중점을두고 있습니다.

지로 나는 BSC가 새로운 기술 개발에 영향을 미치기를 원하며, 새로운 머신을 사용하여 향후 일어날 일을 분석 할 계획이며, 특히 다음 머신에 어떤 아키텍처에 대해서도 소프트웨어가 준비 될 수 있도록 할 계획이다. 약 3 년 – 그럴 것입니다. BSC는 오랫동안 새로운 아키텍처를위한 툴을 개발 해왔다고 지적했다.

연구원들이 고려중인 또 다른 주제는 ARM 아키텍처를 기반으로하는 IT 용 유럽 프로세서를 개발할 가치가 있는지 여부입니다.

바르셀로나는 세계에서 가장 빠른 슈퍼 컴퓨터를 가지고 있지 않습니다. 이 기록은 현재 중국인이 보유하고 있으며 미국인과 일본인은 따라 잡기 위해 노력하고 있습니다. 그러나 MareNostrum 4는 가장 다양하고 잠재적으로 가장 흥미로울 것입니다.

Michael J. Miller는 민간 투자 회사 인 Ziff Brothers Investments의 최고 정보 책임자입니다. 1991 년부터 2005 년까지 PC Magazine 의 편집장을 지낸 Miller 는 PCMag.com 이 PC 관련 제품에 대한 자신의 생각을 공유 할 수 있도록 이 블로그를 작성 합니다. 이 블로그에는 투자 조언이 없습니다. 모든 의무가 거부됩니다. Miller는이 블로그에서 제품에 대해 논의 된 회사에 언제든지 투자 할 수있는 개인 투자 회사와 별도로 일하며 증권 거래는 공개되지 않습니다.