IBM出藍色基因二代 效能約一代三倍

heying1229發表於2007-09-25
IBM出藍色基因二代 效能約一代三倍[@more@]來自:CNET 

 今天,IBM宣佈推出世界上最強大的超級計算機藍色基因的第二代產品——藍色基因/P(Blue Gene/P)。藍色基因/P的效能幾乎是其上一代產品,目前世界上最快的超級計算機藍色基因/L的三倍,而其在能源效率和空間節省方面的表現也是首屈一指。

  利用這臺超越其他系統的機器,就使科學和商業超級計算攻克那些關鍵難題成為可能,例如,透過對人體整體器官建模以確定藥效。僅僅使用該機器的一小部分計算能力,藥物研究人員就可以在一個下午執行2700萬名患者的模擬臨床實驗。

  IBM藍色基因/P解決方案能夠以超過1 petaflop或每秒1千萬億次運算的速度連續執行。該系統的計算能力超過家用電腦的10萬倍,其每秒處理能力超過將近1.5英里長的膝上型電腦能力的總和。藍色基因/P超級計算機還能夠透過配置達到3 petaflops的速度,這在幾年前是很多人認為不太可能達到的效能水平。

  IBM深度計算副總裁Dave Turek表示:“藍色基因/P標誌著世界上已知的最強大超級計算平臺的最新進展。新的商業使用者群體將能夠充分利用到這款機器新的簡化程式設計環境和無與倫比的能源效率的優勢。例如,我們已經看到了藍色基因超級計算機在能源和金融領域的商業機遇,同時,從政府實驗室到一些領先企業,也就是原有的高效能運算市場也正在考慮採用這款機器。”

  領先時代的綠色設計

  藍色基因超級計算機產品線源自IBM一項開發高可擴充套件性和高可靠性的科學計算平臺的計劃。在藍色基因中,設計人員跨越了當今最新超級計算中的兩大限制條件——能源使用和空間需求問題。與其它商業設計相比,藍色基因超級計算機在構建時就專門考慮瞭如何適應更小的空間以及使用更少的電力能源。現在,藍色基因/P與其他超級計算機相比,在能源效率方面至少提高了7倍。

  藍色基因出色的能效設計和計算模型(曾經一度被認為很奇異)對整個業界產生了很大影響,特別是對那些希望降低能源使用以及不依賴傳統的晶片頻率來得到更高效能的人們。藍色基因的突破設計採用了很多小型的低能耗晶片,它們在系統內部透過5個專用網路進行互連。

  目前,很多世界知名的研究實驗室和大學已經開始訂購藍色基因/P。位於伊利諾斯州Argonne的美國能源部Argonne國家實驗室(The U.S. Dept. of Energy's Argonne National Laboratory)將於今年晚些時候在美國部署第1臺藍色基因/P。德國的馬普學會(Max Planck Society)和Forschungszentrum Julich研究中心也計劃於2007年底安裝藍色基因/P。其他部署藍色基因/P的客戶還包括Stony Brook大學和位於紐約Upton的Brookhaven國家實驗室,以及位於英國Cheshire的Daresburg實驗室的科學與技術設施委員會。

  Argonne國家實驗室主管Robert Rosner表示:“我們把這次部署藍色基因/P看作是發展戰略合作伙伴關係以進一步推動計算進步來支援創新科學的一個新階段。”

  在Forschungszentrum Julich研究中心,研究人員使用藍色基因/L已經有兩年時間了,新的藍色基因/P將允許他們在保持可接受的能源預算的前提下開展更多的科學創新工作,如粒子物理和奈米技術方面。其Forschungszentrum Julich超級計算中心主管Thomas Lippert表示:“強大的計算能力和較低的電力消耗使我們能夠極大地提高那些非常複雜和密集計算運演算法則的效能。”

  有史以來最快計算機的內部結構

  同上一代產品一樣,藍色基因/P也採用模組化設計,使用能夠按照需求進行新增的“機架”結構。

  一個藍色基因/P晶片上整合有4個PowerPC 450處理器(850MHz),每個晶片每秒可以處理136億次運算。一塊2x2英尺的電路板上可容納32顆這樣的晶片,提供每秒4350億次運算,這就超過了典型的基於雙核商用處理器的40節點叢集的處理能力。在一臺6英尺高的機架中共可放置32塊這類結構緊湊的電路板,這樣,每個機架的運算速度可以達到每秒13.9萬億次,這比當今最快的家用電腦快1300倍。

  運算速度達到1 petaflop的藍色基因/P配置有294,912個處理器、72個機架系統和1個高速光網路。同時,藍色基因/P系統還可以擴充套件到配置884,736 個處理器、216個機架的叢集,以達到3 petaflop的效能。標準的藍色基因/P的配置將是每個機架容納4,096個處理器。

  對程式設計師來說,更友好的介面和應用相容性幫助加速生產力

  藍色基因/L和藍色基因/P超級計算機之間還有一些主要的不同點:第一,藍色基因/P在每個晶片中採用更多(4比2)和更快(850 MHz比700 MHz)的處理器;採用更多的記憶體和一種SMP模式來支援多執行緒應用,這種新的SMP模式將藍色基因/P移植到一種類似商業叢集的程式設計環境中。第二,藍色基因/P超級計算機極大地擴充套件了連線網路的效能,這樣最大可能地減少了大型平行計算系統中固有的常見瓶頸。第三,軟體是藍色基因/P解決方案的重要升級內容,無論是系統管理、程式設計環境還是應用支援都得到了全面更新。

  在德國,藍色基因/P超級計算機將為馬普學會那些需要petaflop級效能的新應用提供新的執行平臺。馬普學會RZG/Garching計算中心應用支援負責人Hermann Lederer表示:“新一代的藍色基因系統將提高我們準備、開發和最佳化馬普學會的應用以適應未來peta級計算需求的能力。”

  藍色基因超級計算機的作業系統基於開放原始碼Linux。應用程式可以採用通用語言如Fortran、C和C++以及基於標準的MPI通訊協議來編寫。藍色基因/P相容當前執行在藍色基因/L上的各種應用,包括物理、化學、生物、航天、天體物理、遺傳學、材料科學、宇宙學和地震學方面的領先研究應用。

  目前,有很多獨立軟體廠商準備將現有的工具和應用移植到藍色基因/P超級計算機上,這些廠商包括Gene Network Sciences、TotalView Technologies、Tsunami Development LLC和Visual Numerics以及IMSL的開發人員。

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