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Con el soporte de Windows, SGI lanza Altix UV bajo una nueva luz

Hola de nuevo. En el teclado Simón Sánchez y en esta ocasión hablaremos sobre Con el soporte de Windows, SGI lanza Altix UV bajo una nueva luz

SGI ha ganado mucho de su plataforma de memoria compartida UV SGI, habiendo enviado casi 500 sistemas desde que comenzó a distribuirlos en junio de 2010. Ahora, con la reciente incorporación de Microsoft de soporte para Windows Server, la compañía está buscando expandir su base de clientes a lo grande.

Altix UV, la supercomputadora de memoria compartida de última generación de SGI, se presentó en la Supercomputing Conference de noviembre de 2009. Utiliza la tecnología de interconexión NUMAlink de quinta generación de SGI y procesadores Intel Xeon «Nehalem» para construir nodos de servidor SMP de clase HPC . La interconexión, junto con el chip concentrador UV especial, pega todos los procesadores y la memoria para que puedan usarse como un recurso monolítico. Un Altix UV 1000 completamente engañado tendrá 2048 núcleos (4096 subprocesos a través de HyperThreading) y 16 TB de memoria compartida a nivel mundial. Una máquina completamente configurada representa 18,5 teraflops de máximo rendimiento.

Poder controlar toda esa potencia dentro de una sola imagen del sistema tiene una serie de ventajas, la principal es que puede ejecutar aplicaciones estándar (no MPI) en una máquina que, para todos los efectos, actúa como una enorme PC con jorobas centrales y memoria a su disposición. Y, por definición, dicho sistema no requiere la configuración compleja, la concesión de licencias de software y el mantenimiento de una plataforma de clúster distribuida, lo que no es una tarea fácil a medida que se acerca al ámbito de los 1000 núcleos.

Hasta hace unas semanas, Altix UV solo se enviaba con Linux, SUSE de Novell o la versión empresarial de Red Hat. A principios de marzo, se agregó soporte para Microsoft Windows Server 2008 R2. La primera iteración admitió hasta 128 núcleos y 1 TB de memoria. El 25 de marzo, la compañía anunció que Windows Server estaba certificado para el rango máximo de sistema operativo: 256 núcleos y 2 TB de memoria.

IBM y HP también tienen grandes servidores x86 de memoria compartida con soporte para Windows Server. Pero el X3950 de IBM y el Proliant DL980 G7 de HP alcanzaron 96 y 64, respectivamente, muy por debajo de los límites de Windows Server. «Nuestro trabajo de ingeniería finalmente lleva a Windows a una verdadera escalabilidad», dice Mark Barrenechea, director ejecutivo de SGI.

Por otro lado, las plataformas basadas en Itanium en Windows pueden escalar hasta 128 núcleos. Pero con la nueva configuración de UV-Windows, esos clientes (principalmente usuarios de HP Integrity) ahora pueden migrar sus códigos a dispositivos UV SGI y lograr una escalabilidad aún mayor, al menos en el lado del recuento de núcleos. Los Itanium siguen prevaleciendo en capacidad de memoria, pudiendo acceder hasta 128 TB.

Barrenechea dice que este sistema atiende a dos áreas principales de aplicación, la primera es el mercado de computadoras técnicas tradicionales de SGI. Las cinco principales suites de aplicaciones que esperan se beneficiarán de la combinación de Windows-UV son ANSYS FLUENT, MATLAB, Mathematica, LS-Dyna y Accelerys. Estos van desde CFD y FEA hasta química computacional y biología computacional.

La idea aquí es permitir que los científicos tomen sus códigos basados ​​en PC y los conecten fácilmente a estas máquinas UV de gran memoria con poco o ningún trabajo de transferencia. En algunos casos, ni siquiera necesitará volver a compilar. Un binario de PC debería poder ejecutarse sin alteraciones en la máquina basada en Xeon (aunque quizás no de manera óptima) y, si el código está escrito correctamente, automáticamente aprovechará la memoria más grande. Obviamente, para usar núcleos UV adicionales, el desarrollador deberá paralelizar el código a través de subprocesos OpenMP o equivalente.

Pero muchas de estas aplicaciones están limitadas solo por la memoria disponible (requieren solo de uno a cuatro subprocesos para hacer su trabajo). Dado que una PC típica no tendrá más de unos pocos gigabytes de RAM, el tamaño de los datos será bastante limitado cuando se trata del código de simulación HPC tradicional. Incluso una matriz de cuatro dimensiones de tamaño relativamente modesto de elementos de tamaño de 1000 x 1000 x 1000 x 1000 bytes (como un objeto 3D que se mueve en el tiempo) ocupará un terabyte completo.

En la reciente conferencia de HPCC en Newport, Rhode Island, el Dr. Eng Lim Goh, CTO de SGI, demostró una simulación del corazón humano desarrollada en la Universidad de Montreal. En una computadora portátil, debido a la memoria limitada, solo podía funcionar con 60 millones de puntos de cuadrícula. Esto resultó en una resolución bastante pobre del corazón en acción. Al moverlo a una máquina Altix UV con 1,2 TB de memoria, el modelo se ha expandido a 2 mil millones de puntos de cuadrícula, proporcionando un modelo mucho más realista.

A esa escala, la simulación tardó otras dos semanas en calcular un solo latido. Goh sugirió que paralelizar el código para aprovechar los núcleos UV adicionales (768 en este caso) podría acelerar el modelo a algo cercano al tiempo real.

Pero la gran memoria no es solo para cargas de trabajo técnicas. La segunda área de aplicación importante para un Altix UV compatible con Windows se encuentra en el lado corporativo, en el ámbito de las aplicaciones de uso intensivo de datos. En particular, estamos hablando de almacenamiento de datos, minería de datos, inteligencia empresarial y tipos de herramientas relacionados. El controlador detrás de estas aplicaciones es SQL Server de Microsoft, cuyo soporte se ha agregado junto con el sistema operativo Windows Server.

Esta área representa un nuevo mercado para SGI, aunque algunos de estos clientes también tienen tendencias de HPC. En general, sin embargo, cualquier aplicación similar a una computadora que encapsule bases de datos estructuradas de dimensiones de terascala es un juego limpio para un Altix UV. El hecho de que muchos de estos códigos se desarrollen en y para un entorno de Microsoft significa que ahora existe un camino más fácil hacia una mayor escalabilidad.

Barrenechea ve la entrada de SGI en el ecosistema de software de Microsoft como un paso importante para ellos. «Claro, hemos sido compatibles con Windows y lo hemos certificado», dice, «pero es un nuevo objetivo para la empresa».

Por supuesto, Linux será el sistema operativo elegido por la mayoría de los usuarios de HPC. Y, de hecho, la escalabilidad de Altix UV es incluso mejor en ese sistema operativo. Red Hat Enterprise Linux 6 alcanza los 8 TB de memoria, mientras que SUSE Linux Enterprise Server 11 alcanza los 16 TB completos. Convenientemente, Linux también admite los 2048 núcleos de un UV de gama alta, aunque es difícil imaginar un código basado en SMP reducido a ese nivel.

Cabe señalar que el límite de memoria en el Altix UV está realmente limitado por la generación actual de chips Xeon, cuyo esquema de direccionamiento de 44 bits alcanza un máximo de 16 TB. Si sus datos exceden esa capacidad, la próxima generación de Intel «Sandy Bridge» Xeons agregará un par de bits adicionales para cuadriplicar su capacidad de memoria a 64TB. Según Goh de SGI, la compañía planea admitir los nuevos chips en una próxima versión de Altix UV y ya tiene un pedido para dicho sistema.

El número de núcleos de la próxima generación de Altix UV también podría aumentar, aunque la demanda más aguda seguirá estando del lado de la capacidad de memoria. Sin embargo, es probable que uno o más de los sistemas operativos compatibles se optimicen para admitir las nuevas limitaciones que SGI presentará en el hardware UV futuro.

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