ASCI Красный - ASCI Red

ASCI Красный
Asci красный - tflop4m.jpeg
ASCI Red, вид изнутри Sandia Labs
АктивныйДве трети - март 1997 г., полностью готов - июнь 1997 г.[1] списан 2006[2]
СпонсорыКорпорация Intel[1]
ОператорыСандийские национальные лаборатории, Министерство энергетики США
РасположениеСандийские национальные лаборатории, Соединенные Штаты
Мощность850 кВт
Операционная системаCougar / TOS (a Ядро Маха производная)
Космос1600 квадратных футов (150 м2)[3]
объем памяти1212 гигабайты
Скорость1.3 терафлопс (пик)[1]
РейтингTOP500: 1, июнь 2000[4]
Цельиспытания ядерных материалов, прочее
НаследиеПервый суперкомпьютер с уровнем выше 1.0 терафлопс на LINPACK тестовое задание
интернет сайтhttps://web.archive.org/web/20110926225845/http://www.sandia.gov/ASCI/Red/

ASCI Красный (также известен как Опция ASCI Красный или TFLOPS) был первым компьютером, созданным в рамках Accelerated Strategic Computing Initiative (ASCI ),[5][6] то суперкомпьютеры инициатива Правительство США создан, чтобы помочь поддерживать Ядерный арсенал США после моратория 1992 г. ядерные испытания.

ASCI Red был построен Intel и установлен в Сандийские национальные лаборатории в конце 1996 года. Дизайн был основан на Intel Paragon компьютер. Первоначальные цели по созданию к концу 1996 г. настоящей терафлоп-машины, способной к сентябрю 1997 г. запускать приложение ASCI с использованием всей памяти и узлов, были достигнуты.[7]Он использовался правительством США с 1997 по 2005 год и до конца 2000 года был самым быстрым суперкомпьютером в мире.[4][6] Это была первая машина ASCI, которую приобрело Министерство энергетики.[6] а также первый суперкомпьютер, получивший оценку выше одного терафлопс на LINPACK Benchmark, тест, который измеряет скорость вычислений компьютера. Более поздние обновления до ASCI Red позволили ему производить более двух терафлопс.

ASCI Red заработал репутацию надежной компании, которую, по словам некоторых ветеранов, никогда не побеждали. Директор Sandia Билл Кэмп сказал, что ASCI Red обладает высочайшей надежностью среди всех когда-либо построенных суперкомпьютеров и «является высшей точкой для суперкомпьютеров по долговечности, цене и производительности».[8]

ASCI Red был выведен из эксплуатации в 2006 году.[2]

Структура системы

Суперкомпьютер ASCI Red был с распределенной памятью. MIMD (Множественные инструкции, множественные данные) компьютер, передающий сообщения. Конструкция обеспечивала высокую степень масштабируемости для ввода-вывода, памяти, вычислительных узлов, емкости хранилища и связи; стандартные параллельные интерфейсы также позволяют переносить на машину параллельные приложения. Машина была разделена на четыре раздела: вычислительный, сервисный, ввод-вывод и система. Параллельные приложения, выполняемые в вычислительном разделе, который содержит узлы, оптимизированные для работы с плавающей запятой. Вычислительные узлы имели только функции, необходимые для эффективных вычислений - они не были предназначены для общих интерактивных сервисов. Сервисный раздел представляет собой интегрированный масштабируемый хост, который поддерживает интерактивных пользователей (сеансы входа в систему), разработку приложений и системное администрирование. Раздел ввода-вывода поддерживает дисковый ввод-вывод, масштабируемую параллельную файловую систему и сетевые службы. Системный раздел поддерживает начальную загрузку и возможности обеспечения надежности, доступности и удобства обслуживания (RAS) системы.[7]

Раздел Service помогает интегрировать все различные части ASCI Red вместе. Он предоставляет масштабируемый хост для пользователей и используется для общего администрирования системы.[1] Раздел I / O предоставляет файловую систему и сетевые службы, а раздел Service состоит из экранов входа в систему, инструментов для разработки приложений и утилит для сетевых подключений.[5] Раздел Compute содержит узлы, предназначенные для работы с плавающей запятой. Здесь и происходят настоящие вычисления.[5] На каждом из вычислительных узлов размещалось по два 200 МГц Процессоры Pentium Pro, каждая по 16 КБ кэш уровня 1 и 256 КБ кэш 2-го уровня, которые позже были модернизированы до двух 333 МГц Процессоры Pentium II OverDrive, каждая по 32 КБ кеш уровня 1 и 512 КБ кэш 2-го уровня.[9] Согласно с Intel, ASCI Red Computer также является первым крупномасштабным суперкомпьютером, полностью построенным из обычных коммерчески доступных компонентов.[10]

Все разделы ASCI Red соединены между собой в один суперкомпьютер, но в то же время ни один из узлов не поддерживает глобальная разделяемая память. Каждый из узлов работает в своей собственной памяти, и каждый обменивается данными с другими посредством «явной передачи сообщений».[11]

Технические характеристики

Сам компьютер занимал почти 1600 квадратных футов (150 м2) пространства,[3] и состоит из 104 "шкафов". Из этих шкафов 76 - компьютеры (процессоры), 8 - коммутаторы и 20 - диски. Он имеет в общей сложности 1212 ГБ ОЗУ и 9298 отдельных процессоров. В исходной машине использовались процессоры Intel Pentium Pro, каждый с тактовой частотой 200 МГц. Позже они были модернизированы до специально упакованных процессоров Pentium II Xeon, каждый с тактовой частотой 333 МГц. В целом потребовалось 850 кВт мощности (без кондиционера). Что отличает ASCI Option Red от всех своих предшественников в области суперкомпьютеров, так это его высокий Ввод / вывод пропускная способность. Предыдущие суперкомпьютеры имели много-GFLOPS производительность, но их медленная Ввод / вывод скорость замедлится или станет узким местом системы. TFLOPS Intel PFS это чрезвычайно эффективная «параллельная файловая система», которая может поддерживать скорость передачи до 1 ГБ / с, устраняя узкие места.[12]

Первый в TFLOPS

В декабре 1996 года три четверти ASCI Red были измерены с мировым рекордом 1,06 терафлопс на MP LINPACK и удерживали рекорд для самого быстрого суперкомпьютера в мире в течение нескольких лет подряд, достигнув максимума в 2,38 терафлопс после обновления процессора и памяти в 1999 году.[4][7]Используемая система Pentium Pro процессоров при первоначальной сборке и когда они зарегистрировали производительность выше одного TFLOPS. В этой конфигурации при полной сборке он записал 1,6 терафлопс производительности. Обновления, произведенные позже в 1999 году, до специально упакованных процессоров Pentium II Xeon, повысили производительность до 3,1 терафлопс.[8]

Операционная система

Различные разделы ASCI Red работают на разных операционные системы. Например, пользователи компьютера работают в среде под названием «Teraflops OS», операционной системе (когда-то называемой Paragon OS), которая изначально была разработана для Intel Paragon XP / S Суперкомпьютер.[5] Вычислительный раздел ASCI Red работает на Операционная система по имени Кугар.[11] Cougar - это сотрудничество Sandia Labs и Университета Нью-Мексико; это легкая ОС на основе PUMA и САНМОС, две системы, которые также были разработаны для использования на суперкомпьютере Paragon.[11] Он состоит из облегченного ядра, потока управления процессом и других утилит и библиотек. В Linux Ядро 2.4 было перенесено в систему и был написан специальный драйвер CNIC, но тяжелая ОС не работала так же хорошо, как облегченное ядро ​​Cougar во многих тестах.[11]

использованная литература

  1. ^ а б c d Томас, Роберт. "Красная страница ASCI". Сандийские национальные лаборатории. Архивировано из оригинал 26 сентября 2011 г.. Получено 30 октября, 2011.
  2. ^ а б «ASCI Red от Sandia, первый в мире суперкомпьютер с терафлопами, выведен из эксплуатации». sandia.gov. 29 июня 2006 г.. Получено 26 мая, 2014.
  3. ^ а б Маттсон, Тимоти. «Обзор суперкомпьютера Intel TFLOPS» (PDF). Массачусетский технологический институт. Получено 30 октября, 2011.
  4. ^ а б c "История рейтинга TOP500.org для ASCI Red". ТОП500 суперкомпьютерных сайтов. Получено 29 октября, 2011.
  5. ^ а б c d Маттсон, Тимоти. "Суперкомпьютер ASCI Option Red". Архивировано из оригинал 28 мая 2010 г.. Получено 27 октября, 2011.
  6. ^ а б c Гарг, Шарад (2001). «Оценка производительности параллельных файловых систем для кластеров ПК и ASCI Red». Материалы Международной конференции IEEE 2001 по кластерным вычислениям. IEEE. С. 172–177. Дои:10.1109 / CLUSTR.2001.959973. ISBN  0-7695-1116-3.
  7. ^ а б c «7X Performance Results - Заключительный отчет: ASCI Red vs. Red Storm» (PDF). Получено 17 ноября, 2011.
  8. ^ а б «ASCI Red от Sandia, первый в мире суперкомпьютер с терафлопами, выведен из эксплуатации» (PDF). Получено 8 января, 2013.
  9. ^ "Страница TOP500.org в ASCI Red Национальной лаборатории Сандиа". Получено 8 января, 2016.
  10. ^ Уоррен, Майкл (ноябрь 1997 г.). «Pentium Pro Inside: I. Древовидный код на 430 гигафлопс на ASCI Red, II. Цена / производительность 50 долларов / мегафлоп на Loki и Hyglac». Материалы конференции ACM / IEEE. IEEE: 61. Дои:10.1109 / SC.1997.10057.
  11. ^ а б c d Брайтвелл; Ризен; Андервуд; Хадсон; Мосты; МакКейб (2003). «Сравнение производительности Linux и облегченного ядра». Труды Международной конференции IEEE по кластерным вычислениям CLUSTR-03. С. 251–258. Дои:10.1109 / CLUSTR.2003.1253322. ISBN  0-7695-2066-9.
  12. ^ Гарг, Шарад (1998). "TFLOPS PFS: Архитектура и дизайн высокоэффективной параллельной файловой системы". Материалы конференции IEEE / ACM SC98. IEEE. п. 2. Дои:10.1109 / SC.1998.10003. ISBN  0-8186-8707-X.
Записи
Предшествует
CP-PACS / 2048
368.20 гигафлопс		 Самый мощный суперкомпьютер в мире
Июнь 1997 - июнь 2000		Преемник
ASCI Белый
4.938 терафлопс