Япония оригинальна во всём, от культурных традиций до сферы супервычислений, где уже наметилась тенденция к унификации: массовое использование карт-ускорителей, подобных NVIDIA Tesla P100, или увеличение количества ядер с архитектурой x86, на чем зиждется концепция Intel Knights Landing. Но Япония отличилась своей оригинальностью и здесь.
PEZY-SC и PEZY-SCnp (справа)
Существует в Стране восходящего солнца любопытная компания под названием PEZY Computing, целиком ориентированная на разработку решений для рынка супервычислений (HPC). Новичком PEZY не является и на её счету уже имеются рабочие и используемые в реальных системах продукты, в частности, процессор PEZY-SC с 1024 логическими ядрами, частотой 733 МГц и производительностью в режиме FP64 на уровне 1,5 Тфлопс.
Модули на базе старого (слева) и нового чипа PEZY
На ISC 2016 PEZY Computing привезла ряд новинок, главной из которых является процессор PEZY-SCnp с улучшенными характеристиками. Чип стал более экономичным, его частота поднялась до 766 МГц, а напряжение питания упало с 1 до 0,95 В. Соответствующим образом, до 1,57 Тфлопс выросла и производительность при вычислениях с двойной точностью. Судя по скромным радиаторам на ряде снимков, с тепловыделением у новинки всё в порядке.
Характеристики одного из «строительных блоков» PEZY на базе нового SCnp
Новый чип получил корпус габаритами 50 × 50 миллиметров и несовместим по выводам с предшественником (новая упаковка BGA2397). В состав процессора входит восьмиканальный контроллер памяти DDR4 с частотой 1866 МГц и общей пропускной способностью всей подсистемы, достигающей 119,4 Гбайт/с против 85,3 Гбайт/с у предшественника. Появилась поддержка PCIe 3.0 и 32 линии наделяют PEZY-SCnp пропускной способностью на уровне 64 Гбайт/с.
Один из модулей PEZY в разобранном состоянии
Чипы PEZY-SC установлены в четырёх суперкомпьютерах в мире и компания занимает 1 место в рейтинге Green500, то есть её решения обеспечивают очень высокое соотношение производительности к затрачиваемой на вычисления энергии. Новое поколение PEZY-SCnp должно ещё более увеличить это соотношение. Так, установленный в институте RIKEN суперкомпьютер Shoubu (Iris) уже оснащён новыми чипами и развивает пиковую мощность 1,001 петафлопса. На каждый ватт приходится 6,673 гигафлопса. На выставке были также продемонстрированы различные модули и системы на базе нового чипа, в том числе и выполненные в виде плат расширения PCI Express.
Система на базе чипов Xeon D. Впечатляет количество процессоров
Компания-разработчик приводит цифры о масштабируемости новинки: если первая версия процессора обеспечивала пиковую эффективность масштабирования на 256 узлах в районе 56,2 %, развивая 225,4 терафлопса, то PEZY-SCnp в той же конфигурации показывает максимальную эффективность 65 %, развивая производительность 260,8 терафлопса. Это очень хороший показатель. Любопытно было бы сравнить его с показателями последних решений NVIDIA, оснащённых быстрой шиной NVLink.
Один из вариантов блоков хранения данных: используются обычные HDD
На выставке был продемонстрирован как сам чип, так и его работа в связке с различными решениями Intel, в частности, Xeon и Xeon D, а также различные модули, позволяющие строить суперкомпьютер буквально «из кубиков». К примеру, был показан модуль с шестнадцатью платами PEZY-SСnp (2 процессора на каждой) с 512 Гбайт памяти DDR4 общей производительностью 24 терафлопса.
PEZY принадлежит первое место в рейтинге Green500
Он работает совместно с четырьмя процессорами Intel Xeon E5-2600 v3/v4 с 256 Гбайт оперативной памяти на процессор. Питается такой модуль от четырёх независимых блоков питания с возможностью горячей замены общей мощностью 6400 ватт, а с другими частями вычислительной системы общается посредством четырёх каналов InfiniBand FDR (40 или 54 Гбит/с на линк x4).
Демонстрационный вариант погружной ванны для охлаждения системы PEZY
Были продемонстрированы и модули исключительно базе чипов Intel, в том числе модель с 16 процессорами и 16 интерфейсами со скоростью 10 Гбит/с. Любопытство представляет также модуль с 64 процессорами Xeon D, учитывая их экономичность. В его состав в сумме входит 1024 процессорных ядра и 4 Тбайт оперативной памяти. Система питания, по всей видимости, стандартна для всех «строительных блоков» PEZY, и описана выше — четыре взаимозаменяемых блока общей мощностью 6400 ватт.
Демонстрация погружного охлаждения в действии
Возможностей для соединения с прочими подсистемами суперкомпьютера тут и вовсе выглядят впечатляюще: 16 портов Ethernet с пропускной способностью 100 Гбит/с на порт. Компания показала также «кубики», служащие модулями хранения данных (как на базе флеш-памяти, так и на базе HDD), а также возможность погружного жидкостного охлаждения систем PEZY с использованием высокомолекулярных хладагентов 3M. Иными словами, PEZY Computing — очень серьёзный игрок на рынке супервычислений, имеющий в своём арсенале решения, способные потягаться с ускорителями NVIDIA. И не только. Компания имеет своё видение суперкомпьютера как цельной системы, и по её проектам уже созданы рабочие и приносящие пользу человечеству сверхмощные вычислительные машины. Новые чипы и модули PEZY Computing должны сделать их, а также их ещё не смонтированных собратьев ещё лучше и экономичнее.
Источник:
