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利用Haswell处理器以及突破性技术 打造全新超级计算机

2014/10/10

近日,美国克雷公司利用Haswell处理器以及DataWarp突发性缓冲技术打造出全新XC40与CS400超级计算机设备。值得一提的是,DataWarp技术能够切实将突然激增的庞大处理数据分配至Haswell的每个计算核心。

XC40在处理速度上达到原有XC30的两倍,这要归功于其采用的英特尔至强E5-2600 v3(‘Haswell’)处理器,且计算核心规模已经扩展至上百万个。这相当于在单一机柜当中提供6144个计算核心并实现高达226万亿次浮点运算能力。克雷公司表示“未来的处理器升级方案将对时钟频率加以增强,同时增加嵌入核心数量,从而加快系统整体的性能表现。”
 
DataWarp是一套应用程序I/O加速工具,能够利用直接连入XC40计算节点的闪存存储机制——基本上是指PCIe闪存缓存方案。它能够从存储体系内获取数据,并快速将其交付给性能强大的Haswells处理器。克雷公司宣称这意味着该工具能够满足“最为严苛的数据I/O需求”。
DataWarp PCIe连接I/O刀片SSD能够被插入到XC40计算刀片组当中,并通过Aries HPC互连机制实现连通。克雷公司表示:“这样的高带宽配置能够以虚拟化方式交付,而不会影响到在系统上执行的其它I/O运作流程,从而在确保服务质量的同时为特定应用程序提供稳定的传输带宽。”
洛斯阿拉莫斯国家实验室高性能计算部门负责人Gary Grider指出:“克雷XC40 Trinity系统将提供前所未有的每秒多TB乃至多PB级别的突发性数据处理能力。”
 
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XC40的其它特性还包括:
 
  • 英特尔基于ASIC的Aries系统互连机制,利用PCIe Gen3主机接口将XC40刀片设备上的计算及I/O节点接驳在一起。
  • Aries的Dragonfly网络拓扑方案,即将所有处理器彼此加以连接(而且任意两块处理器之间能够以不超过五次跳转实现连通)。
  • 更出色的冷却系统。
  • 针对高性能计算进行优化的编程环境。
  • CS400集群化超级计算机利用业界标准化服务器构建组件——刀片或者机架。其规模可以达到11000计算节点,并带来40千万亿次峰值计算能力。
 
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克雷公司指出,XC400系列“能够适应多种用途——从通用型大规模并行高性能计算集群,到适合共享内存并行任务的方案,再到面向混合计算及数据敏感工作负载的优化集群。”
这套设备还集成有克雷公司的高性能计算软件堆栈,同时包含多种与大部分开源及商用编译器、调度程序以及资源库相兼容的工具。克雷的Advanced Cluster Engine(即高级集群引擎,简称CACE)是一款管理软件套件,能够实现与网络、服务器、集群以及存储管理相关的多种功能。
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