Blue Gene Karel Chrastina Úvod Blue Gene L Blue Gene P Blue Gene Q
Blue Gene
Použité zdroje
Karel Chrastina ˇ Vysoká škola bánská-Technická univerzita Ostrava
24. 11. 2009
Blue Gene
Obsah prezentace
Karel Chrastina Úvod Blue Gene L Blue Gene P
1 Úvod
Blue Gene Q Použité zdroje
2 Blue Gene L 3 Blue Gene P 4 Blue Gene Q 5 Použité zdroje
Blue Gene
Trocha pojmu˚ a historie
Karel Chrastina Úvod Blue Gene L Blue Gene P Blue Gene Q
FLOPS ˇ FLoating point Operations Per Second. Nekdy se zapisuje jako flop, flop/s.
Použité zdroje
Linpack benchmark Test výpoˇcetní síly poˇcítaˇce s plovoucí desetinnou cˇ árkou. ˇ v FLOPS. Výsledek je uváden
Zaˇcátek V roce 1999 IBM zahájila výzkum masivních paralelních ˇ operací s proteiny skrze simulace. poˇcítaˇcu˚ k porozumení Hlavními cíly bylo, aby takto vyvinutá platforma byla ˇ ˇ a jak dosáhnout co použitelná i v jiných odvetvích vedy ˇ nejvyššího výkonu za co nejrozumnejších nákladu, ˚ ale s podmínkou použití nové technologie.
Blue Gene
Architektura
Karel Chrastina Úvod
Celkový pohled
Blue Gene L Blue Gene P Blue Gene Q Použité zdroje
• Blue gene L se skládá z navzájem propojených racku, ˚
ˇ každý z nich obsahuje 32 desek s kartami pro umístení výpoˇcetních uzlu. ˚ Každá deska obsahuje 16 výpoˇcetních karet a nejvýše 2 I/O uzly. Karta obsahuje 2 výpoˇcetní uzly. • Systém je schopen pokraˇcovat ve výpoˇctu i pˇres
poruchu, porouchaná cˇ ást se izoluje. • Mezi hlavní a duležitý ˚ rys patˇrí fakt, že tvurci ˚ se
ˇ rychlost za nižší spotˇrebu a vyšší rozhodli vymenit poˇcet procesoru. ˚ • Na systém byl naportován Plan 9 OS, který je navržený
pro práci v sítí s více poˇcítaˇci bez nutnosti centrálního serveru.
Blue Gene
Architektura
Karel Chrastina Úvod Blue Gene L Blue Gene P
Výpoˇcetní uzel • 2x 700MHz procesory PowerPC 440
Blue Gene Q Použité zdroje
• cache subsystém s vestavenou ˇ DRAM • 512 MB RAM • 4 MB sdílené L3 cache, 32kb instrukˇcní a 32kb datové
L1 cache • 2x 2kB L2(2 ukládací porty, 1 naˇcítací 8B/cyklus) • logika pro komunikaci • spotˇreba 17w vˇcetneˇ pameti ˇ • znaˇcneˇ osekaný OS podporující pouze podmnožinu
volání POSIX • 11.2 GFLOPS
Blue Gene
Architektura
Karel Chrastina Úvod Blue Gene L Blue Gene P Blue Gene Q
Komunikace
Použité zdroje
Každý uzel je pˇripojen ke tˇrem sítím. • 3D torus ke komunikaci pˇrímo mezi uzly • sít’ pro komunikaci(MPI, I/O) 2µs • globální síti pˇrerušení 1.5µs
Vstupneˇ výstupní uzly jsou pˇripojeny na gigabit ethernet sít’. ˇ K diagnostice, konfiguraci a bootovaní slouží další oddelená a neveˇrejná fast ethernet sít’.
Blue Gene
Výsledky
Karel Chrastina Úvod Blue Gene L Blue Gene P Blue Gene Q Použité zdroje
Nasazení Kompletní systém tak, jak je naplánován na finální použití se skládá z: • 64x rack • 2 048 desek • 16 348 výpoˇcetních karet • 65 536 PPC 440 • teoretickych 360TFLOPS • spotˇreba okolo 2MW
Blue Gene
Výsledky
Karel Chrastina Úvod Blue Gene L Blue Gene P Blue Gene Q Použité zdroje
ˇ Úspechy Systém díky velkému výpoˇcetnímu výkonu brzy pˇrekonal rekordy a dosáhl rychlého rozšíˇrení. V cˇ ervnu 2006 3 z 10-ti nejrychlejších pc byly postaveny na BG/L. • 29.9.2004 nejrychlejší poˇcítaˇc sveta ˇ 36.01 TFLOPS • 27.10.2005 280.6 TFLOPS ve finální sestaveˇ • 27.4.2007 na BG/L bežela ˇ ˇ nervové síteˇ simulace umelé • 18.6.2008 IBM-Roadrunner pˇrekonává BG/L • Intel Core i7 965 XE 70 GFLOPS
Blue Gene
Architektura
Karel Chrastina Úvod Blue Gene L Blue Gene P Blue Gene Q
ˇ Zmeny Blue Gene P vychází ze starší verze, rozšiˇruje její možnosti a provádí HW upgrade.
Použité zdroje
• 4 procesory PPC 450 850MHz • L3 zvýšena na 8 MB • systém možno rozšíˇrit až na 216 racku˚ • deska nyní obsahuje 32 karet • což nám dá teoretické 3 PFLOPS • 2 GB RAM • v souˇcasnosti se pˇri nasazování tohoto systému
uvažuje o vodním chlazení • 8,64 MW pˇri konfiguraci s 216 kabinety
Blue Gene
V návrhu
Karel Chrastina Úvod Blue Gene L Blue Gene P Blue Gene Q Použité zdroje
• 20 PFLOPS • zvýšení frekvence a poˇctu jader na uzlu • 1 GB RAM/jádro • prototyp by mel ˇ být sestaven v roce 2011
Blue Gene Karel Chrastina
Použité zdroje
Úvod Blue Gene L Blue Gene P Blue Gene Q Použité zdroje
Sciennceworld.cz http://scienceworld.cz/technologie/blue-gene-psuperpocitac-nove-generace-929
Universiteit Utrecht http://www.phys.uu.nl/˜euroben/reports/web07/bluegene.htm Wikipedie http://en.wikipedia.org/wiki/Blue_Gene http://en.wikipedia.org/wiki/Linpack http://en.wikipedia.org/wiki/FLOPS
Blue Gene Karel Chrastina
Konec
Úvod Blue Gene L Blue Gene P Blue Gene Q Použité zdroje
ˇ Dekuji za pozornost.
