Суперкомпьютер Aurora - новый стандарт высокопроизводительных вычислительных систем

26 июня 2009, 18:27

Компания Eurotech – создатель компьютерных платформ – недавно представила суперкомпьютер Aurora, отличающийся высокой производительностью и энергоэффективностью. Он создан на основе четырехъядерных процессоров серии Intel Xeon 5500 и обладает пропускной способностью до 100 Гбит/с на узел. В новой системе реализованы инновационные решения: программируемое ускорение в каждом из узлов, организация сетей с многоуровневой синхронизацией и жидкостное охлаждение. Благодаря этому Aurora устанавливает новые стандарты для систем в сфере высокопроизводительных вычислений.

Aurora

Процессоры Intel нового поколения являются самыми лучшими серверными процессорами за последние 14 лет – с того момента, когда был выпущен Intel Pentium Pro. Они способны автоматически адаптировать величину потребляемой энергии к потребностям исполняемых задач, ускорять работу центров обработки данных и быстрее выполнять запросы к хранилищам информации. Все это стало возможным благодаря технологиям Intel Turbo Boost и Integrated Power Gates. Первая увеличивает производительность системы в зависимости от потребностей, а вторая отключает ядра процессора, которые не используются приложением. В результате, уменьшается выделение тепла и экономится электроэнергия.

Intel Turbo Boost позволяет процессору работать на более высоких тактовых частотах, если того требует вычислительная нагрузка. При этом энергопотребление не превышает максимального значения, вследствие чего не возникает проблем с тепловыделением. Это позволяет процессору, в случае необходимости, предоставлять дополнительную вычислительную мощность на частотах выше паспортных.

Intel Xeon серии 5500 могут работать в 15-и автоматических режимах и управлять потреблением энергии на интеллектуальном уровне. Эти режимы не только повышают эффективность работы, но и предоставляют системе возможность, не снижая производительности, потреблять меньше энергии.

Нужно отметить и дружественную для пользователя среду программирования процессоров, которая полностью совместима с большинством существующих кодов и инструментов для создания ПО в сфере высокопроизводительных вычислений. Эта среда не требует дополнительного портирования или изменения составляющих для того, чтобы пользователь мог добиться оптимальной производительности. Благодаря встроенному ускорителю обеспечивается оптимальное распределение вычислительных ресурсов.

Вместе с Aurora компания Eurotech представляет Unified Network Architecture (UNA), реализованную внутри суперкомпьютера. Данная архитектура предоставляет важные преимущества по сравнению с традиционными суперкластерными системами: заметно повышается производительность и расширяется функциональный набор. В то же время, UNA снижает число итераций, обеспечивающих сокращение времени ожидания при переходе с одного типа памяти на другой.

На каждом узле UNA объединяет бескоммутаторный трехмерный тор на 60 Гбит/с, коммутационную сеть Infiniband со скоростью передачи данных 40 Гбит/с, три многоуровневых сети синхронизации и программируемый сетевой процессор. Благодаря «прозрачности» программирования логики достигаются рациональность маршрута пакетов данных и оптимизация управления многоуровневыми сетями синхронизации. Так обеспечивается «бесшовное» масштабирование и высокая вычислительная мощность (до петафлопс).

К другому важному нововведению, реализованному в Aurora, относится система жидкостного охлаждения, которая исключает применение вращающихся частей и, как следствие, – возникновение вибраций. При этом обеспечивается надёжное управление температурным режимом системы.

Aurora – исключительно надёжное решение. Её конструкция позволяет ликвидировать характерные источники возникновения сбоев, даже если узловым устройством хранения данных является флэш-память. Дизайн разработан так, чтобы обеспечить достаточно пространства для подключения дополнительных компонентов. Сама система является одной из лучших суперкластерных систем с точки зрения воздействия на окружающую среду. Она создана не только с учётом того, чтобы сократить потребление электроэнергии, но и чтобы обеспечить получение на каждый ватт потреблённого электричества столько вычислительной мощности, сколько возможно. Более того, Aurora спроектирована с учётом бережного отношения к занимаемому пространству. Она компактна и позволяет наращивать своё аппаратное обеспечение без дополнительного расширения занимаемой площади.