Car-tech

次世代:2020年までに予想されるエキスキャス・コンピュータ

不要嘲笑我們的性

不要嘲笑我們的性

目次:

Anonim

スーパーコンピュータのスピードが現在のペースで継続するなら、2020年までに最初のエキスマシンマシンを見て、世界最高速のシステムのトップ500集計

このような大型コンピュータのシステムアーキテクトは、いくつかの重大な問題に直面するだろうと、リストの保存者は警告している。

Top500の背後にある校長の一人である研究者、Knoxvilleのテネシー大学のJack Dongarraは語った。 Dongarra氏は、先週リリースされたSC2012会議で、今週ソルトレークシティで開催された最新のリストのプレゼンテーションで講演しました。

Exascaleのパフォーマンスが可能になる前に、まだ進む方法があります。エキスパルマシンは、1つの5倍の浮動小数点演算(1秒あたりの浮動小数点演算)、つまり10番目の浮動小数点演算を実行できます。

Top500

新しい高さ

スーパーコンピュータのトップ500リストの最新版では、リストに掲載されている中で最も高速なコンピュータが月曜日にリリースされました17.59ペタフロップを実行できる機械であるOak Ridge National Laboratory Titanシステムでした。ペタフロップは、1秒間に1兆回の浮動小数点計算、つまり15番目のFLOPSまで10である。

しかし、新しいTop500(毎年2回集計されたリスト)はスーパーコンピュータの速度がどのくらい速くなるかを示している。このリストから判断すると、スーパーコンピュータは10年ごとに10倍の電力を得ているようだ。 1996年に最初のテラフロップコンピュータがTop500に登場し、2008年には最初のペタフロップコンピュータが登場しました。 Dongarraは、エキスケール・コンピューティングが2020年ごろに到来すると予測しています。ハイパフォーマンス・コンピューティング(HPC)のコミュニティはエキスケール・コンピューティングを大きなマイルストーンとして捉えています。 Intelは、Phiと呼ばれる大規模なマルチコアプロセッサーを開発し、2018年までに実行可能なexascaleコンピューターの基礎となることを期待している。

彼の話で、Dongarraはexascaleマシンの特徴を描写した。このようなマシンはおそらく100,000〜1,000,000ノードのどこかにあり、いつでも最大10億スレッドを実行することができます。個々のノードのパフォーマンスは1.5〜15テラフロップスでなければならず、インタコネクトのスループットは200〜400ギガバイト/秒が必要です。

スーパーコンピュータメーカーは、コストと消費電力が線形に増加しないようにマシンを構築する必要があります彼らが購入して実行するには高価すぎないように、パフォーマンスと一緒に、Dongarraは言った。エキスパート・マシンは約2億ドルの費用がかかり、約20メガワット、つまり約50ギガフロップ・ワットしか消費しないはずです。

Dongarraは、そのようなコンピュータを構築するコストの半分がシステムのメモリを買うために費やされると考えています。 Dongarraはメモリメーカーのロードマップから判断すると、2020年までに1億ドルで32ペタバイトから64ペタバイトのメモリを購入すると予測しています。

Top500

ソフトウェアの課題

ハードウェアの課題に加えて、また、ソフトウェアの問題に取り組んでいます。 Dongarra氏によると、1つの問題が同期となる。今日のマシンは多くの異なるノード間でタスクを渡しますが、このアプローチはノード数が増えるにつれて合理化する必要があります。 "今日、並列処理のモデルはfork / joinモデルですが、私たちはモデルを変更しなければなりません。より同期させる必要があります」とDongarra氏は述べています。同じ行に沿って、ノード間の全体的な通信量を削減するアルゴリズムを開発する必要があります。

他の要因も考慮する必要があります。ソフトウェアには、最適化のためのルーチンが組み込まれていなければなりません。 Dongarra氏は、「右のノブとダイヤルを設定して、ピーク時の近くでソフトウェアを動作させることはできません。フォールト・レジリエンスは、結果の再現性や複雑な計算が複数回実行されたときに全く同じ答えを出すという保証のように、もう一つの重要な機能です。再現性は、コンピュータにとって明らかな特性のように見えるかもしれません。しかし、実際には、マルチノード・スーパーコンピュータの巨大な計算には挑戦することができます。 "数値的方法の観点からは、ビット単位の再現性を保証することは難しい"とDongarra氏は述べる。 "主な問題は、数値を並行して集計することです。数値が一緒になる順序を保証できない場合は、丸め誤差が異なるでしょう。その小さな差は拡大することができます答えが壊滅的に発散する原因となるような方法で」と述べた。

"我々は、これらの作業が行われる順序を保証できるシナリオを考えなければならない。

IDGニュースサービス

のエンタープライズソフトウェアと一般的な技術ニュースをカバーしています。 @Joab_JacksonでTwitterのJoabに従ってください。 Joabの電子メールアドレスは[email protected]です。