Суперкомпьютер New York Blue Gene - New York Blue Gene supercomputer

Суперкомпьютер New York Blue Gene, также известный как НьюЙоркСиний, представляет собой 18 стойку Синий Джин / L и 2 стойки Синий Джин / P массивно параллельный суперкомпьютер на основе технологии IBM system-on-chip. Он расположен в Нью-Йоркском центре вычислительных наук (NYCCS). Суперкомпьютер принадлежит Университет Стоуни-Брук и находится по адресу Брукхейвенская национальная лаборатория в Аптоне, Лонг-Айленд, Нью-Йорк. Средства на эту машину были предоставлены штатом Нью-Йорк под руководством Ассамблеи штата Нью-Йорк. Он начал работать 15 июля 2007 года, когда был пятым по мощности суперкомпьютером.[1] Обновление лабораторных помещений было поддержано штатом Нью-Йорк и фондом Министерства энергетики США. По состоянию на июнь 2010 года Blue Gene / L занимал 67-е место в рейтинге 500 лучших суперкомпьютеров.[2]Вместе с Вычислительным центром нанотехнологических инноваций при Политехническом институте Ренсселера NewYorkBlue предоставляет штату Нью-Йорк больше вычислительных мощностей, доступных для общих исследований, чем любой штат в стране.[3]

Аппарат Blue Gene / L

Машина Blue Gene / L состоит из 18432 (18 x 1024) двухпроцессорных вычислительных узлов (чип Blue Gene), каждый из которых имеет два стандартных процессора PowerPC440 700 МГц (всего 36864). Два процессора (ядра) на кристалле совместно используют 1 ГБ памяти DDR. 18 стоек расположены в шесть (6) рядов по три (3) стойки, каждая из которых составляет трехмерный тор 48x24x16. Первая стойка в первом ряду (строка 0) обозначена как R00, а третья стойка в шестом ряду (строка 5) - как R52. В дополнение к вычислительным узлам есть выделенные узлы ввода-вывода. Каждый узел ввода-вывода предоставляет выделенное оборудование, которое обслуживает задачи операционной системы для группы вычислительных узлов. Узел ввода-вывода с вычислительными узлами, которые он обслуживает, составляют группу, которая называется pset. В New York Blue соотношение pset (отношение узлов ввода-вывода к вычислительным узлам) может быть одним из следующих: 1:16, 1:32, 1:64 и 1: 128. New York Blue подразделяется на перегородки (также известные как блоки). Каждый раздел имеет определенный размер (количество узлов), тип (сетка или тор) и коэффициент pset (одно из соотношений, упомянутых выше). Разделы могут быть предварительно определены или созданы пользователями динамически в соответствии с их рабочими потребностями. Коэффициент pset варьируется по всей машине, имея одно из четырех упомянутых выше коэффициентов pset. На объединительной панели имеется 512 вычислительных узлов.

Аппарат Blue Gene / P

Помимо New York Blue / L, есть New York Blue / P, состоящий из двух стоек серии Blue Gene / P. Каждая стойка BG / P содержит 1024 четырехпроцессорных узла с частотой 850 МГц, каждый из которых имеет 2 ГБ памяти. Для компиляции, отправки заданий и анализа результатов пользователь должен войти во внешний интерфейс системы Blue Gene / P. Внешний интерфейс - это система IBM p-Series с Linux в качестве операционной системы; поэтому и архитектура процессора, и ОС сильно отличаются от узлов Blue Genecompute. Для вычислительных узлов есть два основных ограничения. Во-первых, на каждый узел приходится 2048 МБ памяти, 32-разрядная адресация памяти; во-вторых, ядро ​​вычислительного узла - это не Linux (ограниченные системные вызовы).[4]

Общая пиковая производительность для Blue Gene / L и Blue Gene / P составляет 103,22 терафлопс (триллион вычислений с плавающей запятой в секунду), что равняется 100 триллионам вычислений в секунду - примерно в 10 000 раз быстрее, чем у персонального компьютера. Его можно использовать во многих областях исследований.

Климатические исследования

New York Blue Climate Science - это виртуальный институт климатологии, призванный улучшить понимание химических, атмосферных и океанических процессов, влияющих на погоду и климат. Суперкомпьютер New York Blue используется исследователями для обеспечения вычислительной мощности, необходимой для проведения модельных исследований фундаментальных процессов, влияющих на штормы и циркуляцию океана, влияния аэрозолей и облаков на климат и изменения климата в регионах в результате сценариев глобального потепления.[5] Сотрудничество возглавляют ученые из Института земных и планетных атмосфер (ITPA) в Университете Стони Брук и Отделения атмосферных наук (ASD) Брукхейвенской национальной лаборатории.

Другие научные проекты

Наноразмерная наука и технологии

New York Blue позволит проводить сложные вычисления, необходимые для изучения физических и химических свойств наночастиц, что поможет укрепить энергетическую независимость США.

Вычислительная биология

New York Blue предоставит интерактивные модели сложных биологических систем, включая информацию о белках и геноме, для понимания структуры и функций ферментов, для разработки фармацевтических препаратов и вакцин и для поддержки рентабельного производства возобновляемого биотоплива.

Ядерная физика и физика высоких энергий

Исследовательский проект стоимостью 3 миллиона долларов, финансируемый Министерством энергетики США, объединяет вычислительную мощность Ренсселера. Вычислительный центр нанотехнологических инноваций и New York Blue Gene для создания высокодетализированных компьютерных моделей ядерного энергетического реактора следующего поколения, которые соответствуют критериям безопасности, могут сжигать долгоживущие и высокорадиоактивные материалы и могут работать в течение длительного периода времени без использования нового топливо.[6]

New York Blue расширит вычислительную мощность для интерпретации текущих данных и моделирования будущих экспериментов в Брукхейвене. Релятивистский коллайдер тяжелых ионов (RHIC), главный национальный центр ядерной физики. RHIC поможет лучше понять фундаментальную структуру и свойства материи, а также эволюцию Вселенной.

Астрофизика

New York Blue расширит понимание термоядерных реакций, которые генерируют энергию нашего Солнца и других звезд Вселенной.

Публичный доступ

Blue Gene - нетипичный параллельный компьютер. Он предназначен для кодов, которые хорошо масштабируются до сотен или даже тысяч процессоров. Задания на разделах New York Blue планируются с помощью Loadleveler и выполняются с помощью mpirun. Промышленные и академические исследователи из США могут получить распределение (в «часах процессора») на основе краткого плана работы, которую необходимо выполнить.

Рекомендации

  1. ^ Топ-500 рейтинга суперкомпьютеров, суперкомпьютер New York Blue
  2. ^ Рейтинг 500 лучших суперкомпьютеров - июнь 2010 г.
  3. ^ О Нью-Йоркском центре вычислительных наук В архиве 2011-07-27 на Wayback Machine
  4. ^ Система Blue Gene / P и советы по оптимизации
  5. ^ Информационный бюллетень New York Blue
  6. ^ Новости науки: использование суперкомпьютеров для создания более безопасных ядерных реакторов

внешняя ссылка