Свежий номер №41 (370) / Новости
 
Компьютерра , site@computerra.ru 21.11.2000


 
<< Страница 4

Страница 4
Однобокая Годзилла
Netscape 6: поминки по Фланагану?

Страница 6
 >>

[i37012]

Однобокая Годзилла

В области разработки суперкомпьютеров Япония традиционно идет оригинальным путем. На прошедшей недавно конференции «SC2000» были представлены две японские системы с необычной архитектурой и выдающейся производительностью: GRAPE-6 и MDM.

Суперкомпьютера GRAPE-6 нет в списке Top500 - пятисот самых быстродействующих вычислительных систем мира, хотя по пиковой производительности он занял бы в этом рейтинге третье место. Дело в том, что место в Top500 определяется производительностью, показанной на стандартной тестовой задаче LINPACK. А GRAPE-6 отличается от традиционных суперкомпьютеров специализацией на фиксированном классе задач: он предназначен для решения классической задачи движения N тел. На конференции создатели GRAPE-6, сотрудники университета Токио, докладывали о результатах моделирования развития галактического ядра в присутствии нескольких «черных дыр». Японский суперкомпьютер показал на этой задаче по-настоящему астрономическую производительность в 1,349 TFLOPS.

В GRAPE-6 используется 96 специализированных микропроцессоров, заточенных для выполнения лишь одной операции - вычисления силы притяжения между двумя объектами. Чипы произведены по технологии 0,25 мкм и работают на совсем небольшой по нынешним временам тактовой частоте 88 МГц. Зато в каждом такте они способны выполнить до 342 операций с вещественными числами двойной точности. Следовательно, пиковая производительность одного процессора равна примерно 30 GFLOPS. Для сравнения, Pentium III за такт выполняет лишь одну операцию с вещественными числами, так что при частоте 1 ГГц (в одиннадцать раз больше, чем у GRAPE-6!) пиковая производительность Pentium III равна всего 1 GFLOPS.

Наверное, разработчики GRAPE-6 могли бы достичь и значительно большей тактовой частоты своего процессора - для технологии 0,25 мкм пределом является Фото 1около 900 МГц, однако это было бы бесполезно. Ограничение на производительность накладывается подсистемой ввода/вывода: для каждого такта в процессор необходимо доставить какой-то объем данных, а пропускная способность шины имеет предел.

Интересно сравнить специализированный GRAPE-6 с «универсальным» суперкомпьютером ASCI Red (фото 1). Разработанный фирмой Intel несколько лет назад и находящийся на втором месте в Top500, он стоит несколько десятков миллионов долларов, занимает площадь почти в тысячу квадратных метров, потребляет около мегаватта энергии и состоит из 9632 процессоров Pentium Pro, работающих на частоте 200 МГц. При этом его пиковое быстродействие составляет 3,2 TFLOPS, а максимальная производительность, достигнутая на реальной задаче (моделирование электронных структур), равна 0,6 TFLOPS. Система GRAPE-6 показывает на своей задаче приблизительно вдвое лучшую производительность - 1,3 TFLOPS (пиковая - 2,9 TFLOPS), но Фото 2при этом занимает всего лишь два «ящика» средних размеров (фото 2): в одном из них содержатся все 96 процессоров, размещенные на 6 процессорных платах, а второй «ящик» - это хост-машина, представляющая собой обычную рабочую станцию. Таковы преимущества узкой специализации.

Архитектура GRAPE имеет славную историю. В 1995 году 288-процессорная система GRAPE четвертого поколения (на фото 3 показана ее процессорная плата) выиграла приз Гордона Белла в категории специализированных машин, показав 112 GFLOPS на задаче моделирования движения 100 тысяч звезд. В 1996 году 1269-процессорный вариант GRAPE-4 снова выиграл приз Гордона Белла, на сей раз в категории «производительность», показав 333 GFLOPS на задаче моделирования движения Фото 3780 тысяч звезд. В прошлом году 32-процессорная система GRAPE-5 выиграла этот приз в категории «лучшее соотношение цены и производительности» - 144 GFLOPS менее чем за 1 миллион долларов.

Представленная на конференции «SC2000» система GRAPE-6 в течение 2001 года будет расширена до 3072 процессоров, после чего производительность должна составить около 100 TFLOPS. Для «универсальных» суперкомпьютеров этот рубеж будет недостижим еще несколько лет.

Вторая новинка из Японии - суперкомпьютер MDM, созданный специалистами Института физических и химических исследований с помощью команды разработчиков GRAPE. Он предназначен для решения задач молекулярной динамики. Суперкомпьютер MDM состоит из трех частей - хост-машины и двух специализированных многопроцессорных модулей - MD-GRAPE-2 и WINE-2, аналогичных по архитектуре GRAPE-6. Производительность MDM на задачах молекулярной динамики приблизительно соответствует уровню GRAPE-6.

Алексей Пылкин [pylkin@ssd.sscc.ru]


 
<< Страница 4

Страница 4
Однобокая Годзилла
Netscape 6: поминки по Фланагану?

Страница 6
 >>


Компьютерра
site@computerra.ru
 


<< Глубоко под землей, на границе франции и швейцарии…
Все материалы номера
www.computerra.ru >>