Selección de la topología InfiniBand más eficaz para el cálculo técnico - Calendae | Informática, Electrónica, CMS, Ciberseguridad

Selección de la topología InfiniBand más eficaz para el cálculo técnico

Hola, ¿qué tal colega?. Yo soy Simón Sánchez y en el día de hoy te voy a hablar sobre Selección de la topología InfiniBand más eficaz para el cálculo técnico

SGI® ICE 8400

Selección de la topología InfiniBand más eficaz

En una amplia gama de disciplinas, la tecnología InfiniBand ahora permite clústeres que van desde unos pocos sistemas hasta los clústeres de computación técnica más grandes del mundo. En solo unos pocos años, la agrupación en clústeres con InfiniBand ha llegado a dominar fácilmente el top 100 de la lista Top500 de sitios de supercomputación (www.top500.org). A medida que surjan nuevos problemas de desafíos importantes y otros desafíos computacionales, se necesitarán grupos cada vez más grandes. Incluso con los avances ahora rutinarios en la velocidad del procesador y la capacidad de la memoria, escalar con el tamaño del clúster probablemente seguirá siendo la forma más sencilla de aumentar la capacidad computacional para los problemas informáticos más difíciles del mundo. Aunque InfiniBand se puede implementar en múltiples topologías, elegir la topología óptima de InfiniBand puede ser difícil, con compensaciones en términos de escalabilidad, rendimiento y costo. SGI tiene una experiencia considerable en el diseño e implementación de algunos de los clústeres InfiniBand más grandes que existen.

Si bien las limitaciones de algunos proveedores los empujan a impulsar una opción de topología por encima de otras, SGI comprende que la mejor topología es la que satisface las necesidades de la aplicación. Basado en procesadores AMD Opteron ™ serie 6200 de alto rendimiento, el sistema SGI® ICE 8400 está diseñado para una configuración de topología InfiniBand flexible y optimizada.

Consideraciones y compensaciones de la topología de InfiniBand

SGI ICE admite múltiples opciones de topología InfiniBand, incluidas All-to-All, Fat Tree (CLOS), así como topologías Hypercube y Enhanced Hypercube. Elegir la topología correcta implica comprender las necesidades de su aplicación, así como comparar métricas clave e implicaciones de costos.

Opciones de topología SGI ICE

Los tejidos InfiniBand tienen varias ventajas y limitaciones. El sistema SGI ICE está diseñado para admitir de manera flexible múltiples topologías InfiniBand, que incluyen:

  • Todos a todos. Las topologías All-to-All son ideales para aplicaciones de interfaz de paso de mensajes (MPI) altamente sensibles a la latencia, ya que proporcionan una latencia mínima de conteo de saltos. Si bien las topologías All-to-All pueden proporcionar estructuras sin bloqueo y un alto ancho de banda de bisección, están limitadas a implementaciones de clúster relativamente pequeñas debido al número limitado de puertos de conmutador.
  • Árbol gordo. Las topologías Fat Tree o CLOS son adecuadas para trabajos MPI con recuentos de nodos más pequeños. Las topologías Fat Tree pueden proporcionar estructuras sin bloqueo y recuentos de saltos consistentes, lo que da como resultado una latencia predecible para los trabajos MPI. Al mismo tiempo, las topologías de Fat Tree no se escalan linealmente con el tamaño del clúster. El cableado y la conmutación se vuelven cada vez más difíciles y costosos a medida que aumenta el tamaño de los clústeres, y se requieren conmutadores de núcleo muy grandes para clústeres más grandes.
  • Hipercubo estándar. Las topologías estándar de Hypercube son ideales para trabajos MPI de gran número de nodos, proporcionan una amplia capacidad de ancho de banda y escalan fácilmente desde clústeres pequeños a extremadamente grandes. Los hipercubos agregan dimensiones ortogonales de interconexión a medida que crecen y se optimizan fácilmente para la comunicación local y global dentro del clúster. La topología estándar de Hypercube proporciona la estructura más liviana al menor costo con un solo cable que se usa normalmente para cada enlace dimensional.
  • Hypercube mejorado SGI. Además de los beneficios de las topologías estándar de hipercubo, las topologías de hipercubo mejorado de SGI hacen uso de puertos de conmutador adicionales disponibles al agregar enlaces redundantes en el tamaño de hipercubo más pequeño para mejorar el ancho de banda de interconexión general

SGI ICE 8400: diseñado para InfiniBand

La plataforma SGI ICE está diseñada fundamentalmente para proporcionar una infraestructura InfiniBand rentable y de alto rendimiento. La plataforma SGI ICE 8400, en particular, es capaz de lograr una escalabilidad líder en la industria sin sacrificar la eficiencia del rendimiento de las aplicaciones. La plataforma ofrece una variedad de opciones de interconexión que permiten a las organizaciones escalar sus aplicaciones en cientos o miles de núcleos de procesador.

El sistema SGI ICE 8400 puede alojar hasta 16 blades informáticos dentro de cada unidad de rack individual (IRU). los

IRU es un chasis de rack de 10 unidades (10U) que proporciona alimentación, refrigeración, control del sistema y estructura de red para hasta 16 blades a través de un backplane. Se admiten hasta cuatro IRU en cada bastidor de 42U personalizado, con una opción de refrigeración por aire o por agua para todas las configuraciones. Cada rack admite:

  • Un máximo de cuatro IRU
  • Hasta 2048 de la serie AMD Opteron ™ 6200
  • Un máximo de 12,2 TB de memoria (64 x 192 GB)

Conclusión

Una topología InfiniBand eficaz requiere una arquitectura de sistema diseñada teniendo en cuenta la escalabilidad. El sistema SGI ICE

Está diseñada específicamente para redes InfiniBand y, junto con la alta densidad de núcleo de los procesadores AMD Opteron serie 6200, la plataforma es capaz de lograr una densidad y escalabilidad líderes en la industria para una amplia gama de aplicaciones informáticas técnicas. Como el único procesador x86 de 16 núcleos del mundo, el procesador AMD Opteron serie 6200 ofrece una escalabilidad sin precedentes para grandes implementaciones de HPC. Con una selección de topologías InfiniBand compatibles, el sistema SGI ICE es ideal para implementar clústeres InfiniBand que van desde una única IRU de 16 nodos hasta cientos de racks y muchos miles de nodos.

La selección de una topología InfiniBand adecuada requiere una consideración cuidadosa de las aplicaciones, algoritmos y conjuntos de datos, así como las posibles necesidades de escalabilidad futuras. En ausencia de datos de referencia, una comprensión básica de las características de la aplicación puede ser suficiente para guiar las elecciones topológicas. Las pruebas exhaustivas realizadas por SGI han demostrado que las aplicaciones generalmente son menos sensibles a la topología que los puntos de referencia del kernel, pero que las diferencias en el rendimiento se vuelven más pronunciadas a medida que aumenta el tamaño de los clústeres. Cuando el ancho de banda de interconexión global importa, Hypercube mejorado de doble carril es el líder en rendimiento. Para topologías de pista única más pequeñas, Fat Tree suele ser la opción más barata. A medida que los clústeres crecen, las topologías de hipercubo obtienen escalabilidad, rendimiento y beneficios de costos al evitar la conmutación y el cableado externos necesarios para las topologías Fat Tree y All-to-All. Habiendo implementado algunas de las redes y clústeres InfiniBand de sistemas abiertos más grandes del mundo, SGI tiene la experiencia y los conocimientos para ayudar a las organizaciones a elegir el equipo de red y la topología adecuados para resolver sus problemas computacionales más desafiantes.

Para obtener más información, visite: www.sgi.com/go/amd

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