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Cray lanza Cascade, adopta la supercomputación basada en Intel

Hola y mil gracias por leerme. Soy Simón Sánchez y esta vez vamos a hablar sobre Cray lanza Cascade, adopta la supercomputación basada en Intel

Cray, amante de AMD, ha lanzado la supercomputadora XC30, una línea de productos que contará con procesadores Intel Xeon. La plataforma se basa en la arquitectura «Cascade» de la empresa, diseñada para unir una variedad de procesadores y coprocesadores en una infraestructura común. XC se convertirá en la plataforma informática insignia de Cray a medida que elimine sus líneas XE y XK durante el próximo año.

Cascade fue uno de los dos proyectos que recibieron fondos del gobierno bajo el programa de Sistemas de Computación de Alta Productividad (HPCS) de DARPA. La agencia de investigación también invirtió dinero en el proyecto PERCS de IBM, que se transformó en la última línea de supercomputadoras basada en Power7 de la compañía. El proyecto Cascade se convirtió en la base de la línea XC. Y aunque los federales invirtieron unos cientos de millones en las arcas de Cray durante las tres fases del HPCS, el fabricante de supercomputadoras contribuyó con la mayor parte de los fondos de investigación y desarrollo del proyecto.

La serie XC30 representa el primer fruto de este esfuerzo, y este modelo en particular será impulsado exclusivamente por CPU Xeon, inicialmente los chips «Sandy Bridge» y más tarde, los sockets «Ivy Bridge» Xeon «compatibles con sockets, que se espera que hagan su aparición en 2013. Los coprocesadores Xeon Phi se agregarán más adelante como una opción de aceleración, al igual que las GPU NVIDIA Tesla, pero se presentarán con diferentes SKU de productos XC.

La hoja XC30 aloja cuatro nodos Xeon de doble zócalo alimentados por un solo chip de interconexión Aries. Un chasis puede contener hasta 16 de estos blades, que están conectados entre sí a través de un backplane (sin cables). Un chasis completo de 128 CPU Sandy Bridge proporcionará aproximadamente 22 teraflops; Se espera que los futuros chips Ivy Bridge aumenten a 100 teraflops aproximadamente.

Se pueden acoplar hasta seis chasis juntos en un par de gabinetes utilizando cableado de cobre pasivo corto. Para escalar aún más, se requieren cables ópticos activos, que permiten configuraciones que abarcan múltiples habitaciones, incluso extendiéndose a diferentes pisos. Esto lo llevará a cientos de armarios y al reino del multi-petaflop. Una vez que las opciones del acelerador Xeon Phi y GPU estén disponibles, estas máquinas deberían poder alcanzar más de 100 petaflops.

No hay planes a corto plazo para construir un XC basado en Opteron, por lo que se hará evidente en un momento. Y aunque Cray no insinuó procesadores más exóticos para XC, la idea original detrás de Cascade era poder tragar prácticamente cualquier chip con un HPC plegado. Entonces, los FPGA, el procesador ThreadStorm de Cray o incluso los futuros chips basados ​​en ARM podrían terminar en la mezcla en algún momento.
La única constante en la plataforma XC será Aries, el tejido de interconexión de supercomputación de tercera generación de Cray, que conectará todos los procesadores y aceleradores juntos. Aries sigue a SeaStar y Gemini, que han unido los procesadores en las líneas XT y XE / XK, respectivamente. Como puede sospechar, la nueva interconexión ofrece un rendimiento superior a sus predecesores, ofreciendo mejoras en las comunicaciones y la sincronización generales. Aries puede proporcionar de 8 a 10 GB / s de E / S real hacia y desde cada nodo. El ancho de banda global se ha incrementado 20 veces, entregando hasta 120 millones de get y put por segundo.

Aries ASIC

Aries utilizará PCIe Gen3 como interfaz de procesador, que para todos los propósitos prácticos excluye a Opteron: las nuevas CPU Opteron 6300 presentadas la semana pasada también utilizan PCIe Gen2. Es de suponer que la futura serie Opteron 6400, o como se la llama, incorporará Gen3, y Cray tendrá la capacidad de diseñar un blade AMD para XC. En cualquier caso, según el vicepresidente de Cray, Barry Bolding, no necesitan una solución Opteron para XC de inmediato, ya que el XE / XK actual se ofrecerá un año más.

Aries es único de otra manera; representa la última interconexión diseñada internamente por la empresa. La tecnología se vendió a Intel en abril, pero Cray todavía tiene los derechos para producir tantas NIC Aries como quiera. Actualmente emplean TSMC para producir el chip Aries de 40 nm y probablemente lo harán durante la vida útil de la línea XC.

Además de la actualización de la interconexión, la nueva plataforma también incorpora una nueva topología de red. A diferencia de las antiguas líneas XT / XE / XK, que se basaban en un toro 3D, XC usa una topología Dragonfly, que es una especie de mariposa aplanada. Dragonfly ofrece el ancho de banda completo de una topología de árbol grueso, pero lo hace con la infraestructura de red y el costo de un toro 3D.

La negrita dice que, a diferencia de una red toroidal, que agrega más saltos a medida que escala, el diseño de Dragonfly alcanza un máximo de cinco saltos, independientemente del tamaño del sistema. Esto mejora sustancialmente la latencia en estos sistemas más grandes, al tiempo que facilita la distribución de trabajos entre nodos sin preocuparse por la pérdida de rendimiento.

La pila de software sigue siendo básicamente la misma que la línea XE / XK, con el entorno Linux (CLE) de Cray en su núcleo, junto con una gran cantidad de compiladores, depuradores, herramientas de rendimiento y planificadores de trabajos. El compilador Intel se agregó por razones obvias, al igual que SLURM, un programa de programación de trabajos cada vez más popular. Cray también proporcionó un compilador y un tiempo de ejecución para Chapel, un lenguaje de programación desarrollado como parte del trabajo de HPCS para mejorar la productividad del desarrollador para la programación paralela. Chapel es de código abierto, pero la versión que obtienes con el XC30 está pensada para esa plataforma y trae soporte.

El XC30 ahora se envía a algunos de los primeros clientes, pero generalmente estará disponible en enero. Bolding dice que ya tienen una buena red de clientes para el XC30 (y futuras ofertas de XC), que incluye NERSC en EE. UU., HLRS en Alemania, CSCS en Suiza, Pawsey en Australia, la Universidad de Kyoto en Japón y CSC en Finlandia. «Es genial tener una aceptación tan amplia de la línea de productos», dice Bolding, quien espera que sea la supercomputadora más exitosa que haya fabricado la empresa.

El precio no está disponible, pero si tiene que preguntar, probablemente no pueda pagarlo. La mayoría, si no todos, de estos sistemas terminarán en laboratorios gubernamentales y grandes instituciones de investigación con bolsillos profundos. Se está trabajando en una variante más pequeña, que atiende a clientes comerciales. Esa versión debería estar disponible a mediados del próximo año.

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