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Intel True Scale Fabric: hecho para HPC

Hola, ¿qué tal colega?. Yo soy Simón Sánchez y esta vez te voy a hablar sobre Intel True Scale Fabric: hecho para HPC

A diferencia de la informática empresarial de hoy en día, sólida pero algo pesada, la HPC tiende a despertar entusiasmo y fascinación con la tecnología subyacente que es exclusiva de sus profesionales.

Pero hay un inconveniente. Un énfasis excesivo en las velocidades y avances avanzados y las alegrías del paralelismo pueden distraernos de lo que es verdaderamente fundamental: lo que HPC puede hacer por sus usuarios.

Por ejemplo, tome el desarrollo de InfiniBand y su descendiente directo, Tela de escala real de Intel, una interconexión avanzada basada en la arquitectura InfiniBand.

El diseño original de InfiniBand se creó para acelerar las interconexiones de canales entre procesadores y dispositivos de E / S para el mercado de centros de datos. El proyecto tenía como objetivo respaldar un excelente rendimiento de E / S, especialmente para mover grandes bloques de datos en el centro de datos.

Tecnología fascinante. Pero cuando llegó el momento de trasladar InfiniBand a una nueva ubicación, el mundo HPC, hubo algunos problemas con el diseño de InfiniBand debido a su enfoque en el mercado de centros de datos.

Joe Yaworski, director de marketing de Intel para operaciones de tejido de alto rendimiento, señala que la arquitectura InfiniBand necesitaba una revisión importante para funcionar en un entorno HPC.

En particular, InfiniBand estaba mal equipada para manejar el protocolo central de HPC: Interfaz de paso de mensajes (MPI). MPI requiere mover una gran cantidad de mensajes muy pequeños para lograr su rendimiento y escalabilidad. A través de una secuencia de adquisiciones fortuitas, incluida la adquisición del negocio InfiniBand de QLogic hace varios años, Intel pudo desarrollar una interfaz optimizada para MPI que suplantó los verbos InfiniBand y el diseño basado en conexiones y abrió conduce a una solución de interconexión de alta velocidad optimizada para HPC. La evidencia de este éxito se compartió recientemente en un podcasts de audio.

Ingrese a True Scale Fabric

«True Scale Fabric se diseñó desde cero para HPC», comenta Yaworski.

Afirma que la tecnología ofrece un rendimiento HPC mejorado a un precio competitivo, especialmente para sistemas donde se requiere un rendimiento excepcional en una gran cantidad de nodos.

True Scale Fabric incluye una línea completa de adaptadores para varios factores de forma de servidor, una línea completa de conmutadores de fabric en el borde o en la parte superior del rack desde solo 18 puertos hasta 864 puertos, y todo el software de administración necesario.

La arquitectura True Scale Fabric proporciona:

  • Diseño mejorado sin conexión – Diseñada en torno a una implementación que minimiza la información de estado sobre el adaptador, esta implementación proporciona una latencia de extremo a extremo baja, incluso a gran escala.
  • Mayor soporte para velocidades de mensajes MPI – A través de una capa de biblioteca de interfaz optimizada llamada PSM (mensajería escalada de rendimiento), diseñada para optimizar el rendimiento y la escalabilidad de las aplicaciones basadas en MPI.

¿Qué hay de los usuarios?

Este es solo un vistazo rápido a algunas de las tecnologías involucradas. Pero, ¿qué pasa con esta pregunta tan importante: ¿Cómo beneficia True Scale Fabric a los clientes de HPC de Intel?

Debido a que True Scale Fabric es un diseño de interconexión altamente escalable, ayuda a aprovechar la potencia de cada núcleo de procesador para entregar altas tasas de mensajes para cargas de trabajo paralelas. Un gran ejemplo es el Departamento de Energía, que ha implementado el tejido Intel en sus Tri-Labs: Los Alamos, Lawrence Livermore y Sandia National Labs.

«Al instalar True Scale Fabric, los tres laboratorios pudieron escalar sus aplicaciones incluso más de lo que esperaban», informa Yaworski. «Estas instalaciones tuvieron tanto éxito que los laboratorios continuaron encargando servidores basados ​​en procesadores Intel y True Scale Fabric».

Otras agencias gubernamentales están aprovechando al máximo la tecnología para construir la infraestructura de HPC necesaria para gestionar proyectos como modelar los efectos de las armas nucleares, diseñar sistemas de armas avanzados y simular amenazas a la seguridad.

Además de los laboratorios gubernamentales, varios sectores verticales de la industria también utilizan la tecnología. En el campo de la energía, muchas de las empresas de exploración de petróleo más grandes del mundo están utilizando Intel fabric para acelerar su infraestructura de HPC para mejorar sus complejos análisis de exploración y recuperación.

En el ámbito académico, los científicos e investigadores están utilizando la tecnología para resolver problemas complejos que van desde la exploración de la multifísica asociada con la creación de productos ecológicos hasta el impacto del cambio climático en las ciudades costeras.

En las ciencias de la vida, la tecnología se utiliza para acelerar el análisis de grandes cantidades de datos involucrados en campos como el modelado molecular y la genómica.

Las empresas de fabricación confían cada vez más en modelos y simulaciones basados ​​en HPC para diseñar sus productos y mejorar su competitividad y rentabilidad. True Scale Fabric ayuda a los clústeres y supercomputadoras de HPC utilizados por la industria automotriz, aeroespacial, electrónica y otras verticales de la industria manufacturera a lograr el rendimiento necesario para crear nuevos productos y llevarlos al mercado más rápido.

Yaworski quedó particularmente impresionado con el uso de Saudi Aramco de la tecnología True Scale Fabric. Él informa que en el stand de Intel en la Conferencia Internacional de Supercomputadoras del año pasado, Saudi Aramco demostró el poder de la computación de alto rendimiento junto con la visualización avanzada. Deconstruyeron la imagen detallada de un Audi R-5 en sus componentes y lo volvieron a ensamblar. “Fue una gran demostración y realmente mostró lo que puede hacer True Scale”, dice.

Yendo hacia la exaescala

Al igual que la industria de HPC en general y las líneas de productos Intel en particular, la tecnología True Scale Fabric está en constante evolución. Además de satisfacer las necesidades actuales de HPC, la exaescala, el santo grial computacional que Intel se compromete a respaldar, está en el horizonte.

«Una de las tecnologías necesarias para construir sistemas de clase exaescala es la integración de estructuras de CPU», dice Yaworksi. «Necesitamos la potencia, el rendimiento, la densidad y la confiabilidad para admitir, por ejemplo, entre 150.000 y 200.000 servidores con decenas de millones de núcleos. La tecnología de estructura HPC actual es excepcional, pero debemos volver a examinar los requisitos que nos llevarán a la exaescala. .

«Dado que la interconexión es una tecnología clave, seguiremos siendo pioneros en los textiles de próxima generación», concluye. «Y apoyaremos a una nueva generación de usuarios que lograrán cosas con los sistemas HPC del mañana que ni siquiera podemos imaginar».

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