Video: Da li je put u EU bez alternative (Pravi Dnevnik 17. februar 2020) (Studeni 2024)
Posljednjih godina primijetili smo neke zanimljive nove pristupe računalima visokih performansi, posebice pomak od tradicionalnih velikih procesora i klastera x86 CPU-a s akceleratorima ili koprocesorima kako bi se ubrzale određene vrste izračuna. Izlazeći iz prošlotjedne emisije Superkompjuter, vidjeli smo kako Intel nastoji integrirati svoj Xeon Phi koprocesor sa svojim tradicionalnim Xeon-ovim poslužiteljskim procesorom kako bi programiranje bilo lakše; Nvidia predstavlja novu verziju svojeg Tesla GPU akceleratora; a Micron podržava vrlo različitu vrstu procesora za još specijaliziranije računalstvo. A sve se to događalo u vrijeme kada akceleratori i koprocesori dolaze da dominiraju na Top 500 listi najbržih računala na svijetu, što vodeće stručnjake sugerira da postojeći referentni pokazatelji daju previše težine ovim procesorima.
Nvidia je uspjehe oglašavala svojim Teslinim ubrzalnim pločama, velikim klasterima GPU-a spojenih na glavne procesore bilo iz Intel-a ili AMD-a. Takvi čipovi koriste se u širokom rasponu sustava, uključujući sustav Titan u Nacionalnom laboratoriju Oak Ridge i novi sustav Piz Daint u Švicarskom nacionalnom računskom centru za superračunalne tehnologije. Što je još zanimljivije, kažu da su Tesla ploče u svim top 10 sustavima na najnovijem Green 500 popisu energetski najučinkovitijih superračunala na svijetu. Svi ovi sustavi također koriste Intel Xeons, s izuzetkom AMD Opteron-a sa sjedištem Titan, koji je drugi najbrži sustav na svijetu u Top 500, ali zauzima puno niže mjesto na listi Green 500.
Pored toga, Nvidia je najavila partnerstvo s IBM-om u ponudi svojih akceleratora Tesle u sustavima temeljenim na IBM Power arhitekturi. IBM je dugo prikazivao svoje serijske performanse, a njegov BlueGene / Q sustav temeljen na procesorima napajanja pokreće sustav Sequoia u Nacionalnoj laboratoriji Lawrence Livermore i sustav Mira u Nacionalnoj laboratoriji Argonne. Zajednički rad IBM-a i Nvidia trebao bi rezultirati nekim zanimljivim sustavima u budućnosti.
Na sajmu je kompanija najavila svoju Teslu K40, sljedeću generaciju GPU akceleracijske ploče. Tvrtka je navela da će nuditi 1, 4 teraflopa dvostruko preciznih performansi, 12 GB memorije (propusnost od 288 GBps) i značajku GPU Boost, koja mu omogućuje pokretanje veće brzine takta u nekim situacijama. Ovo je nadogradnja iz postojeće serije Tesla K20, koristeći isti osnovni GPU dizajn proizveden po 28nm tehnologiji.
Ostale inicijative uključuju načine olakšavanja programiranja GPU-a, uključujući CUDA 6, koji sada podržava objedinjenu memoriju, omogućujući programerima pristup memoriji kao jedinstvenom skupu, iako CPU i GPU memorija ostaju odvojeni. Tvrtka također podržava OpenACC, standardnu kolekciju direktiva za sastavljanje koja govori sustavu koji dijelovi programa (napisani C / C ++ i Fortran) mogu se prebaciti iz CPU-a u akcelerator kako bi se povećale performanse.
Intelov pristup, koji naziva njegova arhitektura Many Integrated Core (MIC), vrlo je različit. Kombinira više malih x86 jezgara u jedan čip nazvan Xeon Phi. Posljednjih nekoliko godina Intel govori o činjenici da je sve x86 olakšati programiranje, mada je jasno da programeri i dalje moraju izravno ciljati arhitekturu. Trenutna verzija Xeon Phi-a, nazvana Knights Corner, dizajnirana je da se koristi kao akcelerator zajedno s tradicionalnijim čipovima Xeon E poslužitelja, a koriste ga različiti vrhunski sustavi, uključujući kineski Tianhe-2 (trenutno najbrži sustav u svijetu) i sustav Stampede u Advanced Computing Center na Sveučilištu u Texasu.
Intel je na najavi najavio novu verziju kodnog naziva Knights Landing, koja će raditi i kao samostalni CPU koji se može uklopiti u standardnu stalak arhitekturu i izravno pokrenuti operativni sustav, a da ne zahtijeva domaći CPU (poput Xeon E). To bi moglo biti vrlo važno u proširenju privlačnosti Xeon Phi-a, posebno na tržištu radnih stanica. Ponovo je to dizajnirano tako da programerima softvera olakšavaju gledanje na to kao jedan procesor. Knights Landing bit će dostupan i kao samostalni CPU i kao PCI Express ploča koja se uklapa u postojeće sustave kao nadogradnja s Knights Cornera.
Postoje i druge značajne promjene u Knights Landing, uključujući dodavanje "blizu memorije", učinkovito DRAM-a koji se nudi u paketu s CPU-om i na taj način može pružiti puno veću propusnost od tradicionalne DDR memorije koja je ograničena brzinom od autobus. (I to postaje brže, ali ni približno toliko.) Ovo nije prvi korak u ovom smjeru; IBM je godinama oglašavao ugrađenu DRAM u svojoj Power arhitekturi, a Intel sam ugrađuje DRAM za grafiku u Iris Pro verzije svoje Haswell Core obitelji. Ipak, pretpostavljam da ćemo u sljedećim godinama vidjeti puno više napora u tom smjeru.
U međuvremenu, jedan od najzanimljivijih novih pristupa dolazi iz Microna, koji je najavio novi akcelerator pod nazivom Automata Processor, dizajniran uglavnom za rješavanje složenih nestrukturiranih problema s podacima.
Micron je to opisao nudeći tkaninu koja se sastoji od desetaka tisuća do milijuna obradivih elemenata povezanih radi rješavanja određenih zadataka. Tvrtka, jedan od najvećih proizvođača DRAM-a i NAND memorije, kaže da će ovo koristiti memorijsku obradu za rješavanje složenih računalnih izazova u područjima kao što su mrežna sigurnost, bioinformatika, obrada slike i analitika. Micron će u početku distribuirati Automata Processor na PCI-Express ploču kako bi programeri radili s njim, no tvrtka planira prodati procesore na standardnim memorijskim modulima, poznatim kao DIMM ili kao pojedinačne čipove za ugrađene sustave. Na neki način to zvuči slično kao polje programirajući nizovi vrata (FPGAs) koji su podešeni za rješavanje određenih aplikacija koje uključuju usklađivanje uzoraka.
Tvrtka je priopćila da surađuje s Georgia Techom, Sveučilištem Missouri i Sveučilištem Virginia na razvoju novih aplikacija za Automata. Iako tvrtka nije objavila datum gotovih proizvoda, planira se izaći komplet za razvoj softvera sljedeće godine, zajedno sa alatima za simulaciju.
Automati zvuče kao rad u tijeku i vjerojatno je prerano znati koliko su široke aplikacije, ali zanimljiv je pristup.
Sveukupno, primjećujemo evoluciju računalstva visokih performansi. Prije ne tako mnogo godina, najbrža računala uglavnom su bila samo ogroman broj standardnih poslužitelja procesora. Zaista IBM-ovi sustavi Blue Gene i oni koji se temelje na Sparcu (poput računala na K-u RIKEN-ovog Naprednog instituta za računalnu znanost u Japanu, koji koristi Fujitsu Sparc procesore) i dalje čine velik dio tržišta, uključujući pet od 10 najbržih sustavi u svijetu. No, posljednjih godina zamah se okrenuo prema koprocesoru, sa sustavima koji koriste Tesla i novije Xeon Phi akceleratore koji čine više novijih sustava. Uz poboljšanja u tim sustavima, nova partnerstva, bolji softver i neke nove pristupe, tržište superračunanja u budućnosti može se jako razlikovati.
