ASCI Red

ASCI Red(также известный как ASCI Option Redили TFLOPS) был первым построенным компьютером в рамках Инициативы ускоренных стратегических вычислений (ASCI ), инициатива суперкомпьютеров правительства Соединенных Штатов, созданная для помощи в поддержании ядерного арсенала США после моратория 1992 года на ядерные испытания.

ASCI Red был построен Intel и установлен в Национальных лабораториях Сандиа в конце 1996 года. Дизайн был основан на Intel Paragon компьютер. Первоначальные цели по созданию к концу 1996 г. настоящей терафлоп-машины, способной к сентябрю 1997 г. запускать приложение ASCI с использованием всей памяти и узлов, были достигнуты. Он использовался правительством США с 1997 по 2005 год и был самым быстрым суперкомпьютером в мире до конца 2000 года. Это был первый компьютер ASCI, приобретенный Министерством энергетики, а также первый суперкомпьютер, набравший более 1 терафлопс. в тесте LINPACK, тесте, который измеряет скорость вычислений компьютера. Более поздние обновления до ASCI Red позволили ему производить более двух терафлопс.

ASCI Red заработал репутацию надежной компании, которую, по словам некоторых ветеранов, никогда не побеждали. Директор Sandia Билл Кэмп сказал, что ASCI Red обладает высочайшей надежностью среди всех когда-либо построенных суперкомпьютеров и «является высшей точкой для суперкомпьютеров по долговечности, цене и производительности».

ASCI Red был списан в 2006 году.

• 1 Структура системы
• 2 Технические характеристики
• 3 Впервые на TFLOPS
• 4 Операционная система
• 5 Ссылки

Суперкомпьютер ASCI Red был компьютером с распределенной памятью MIMD (множественные инструкции, множественные данные) с передачей сообщений. Конструкция обеспечивала высокую степень масштабируемости для ввода-вывода, памяти, вычислительных узлов, емкости хранилища и связи; стандартные параллельные интерфейсы также позволяют переносить на машину параллельные приложения. Машина была разделена на четыре раздела: вычисления, службы, ввод-вывод и система. Параллельные приложения, выполняемые в вычислительном разделе, который содержит узлы, оптимизированные для производительности с плавающей запятой. Вычислительные узлы имели только функции, необходимые для эффективных вычислений - они не были предназначены для общих интерактивных сервисов. Сервисный раздел представляет собой интегрированный масштабируемый хост, который поддерживает интерактивных пользователей (сеансы входа в систему), разработку приложений и администрирование системы. Раздел ввода-вывода поддерживает дисковый ввод-вывод, масштабируемую параллельную файловую систему и сетевые службы. Системный раздел поддерживает начальную загрузку и возможности обеспечения надежности, доступности и удобства обслуживания (RAS) системы.

Сервисный раздел помогает интегрировать вместе все различные части ASCI Red. Он предоставляет масштабируемый хост для пользователей и используется для общего системного администрирования. Раздел I / O предоставляет файловую систему и сетевые службы, а раздел Service состоит из экранов входа в систему, инструментов для разработки приложений и утилит для сетевых подключений. Раздел Compute содержит узлы, предназначенные для работы с плавающей запятой. Здесь и происходят настоящие вычисления. Каждый из вычислительных узлов вмещал по два процессора Pentium Pro с тактовой частотой 200 МГц , каждый с 16 КБ кэш-памятью уровня 1 и 256 КБ кэшем уровня 2, которые позже были модернизированы до двух процессоров 333 МГц Pentium II OverDrive, каждый с 32 КБ кэш-памятью уровня 1 и 512 КБ кэш-памятью уровня 2. Согласно Intel, ASCI Red Computer также является первым крупномасштабным суперкомпьютером, полностью построенным из обычных коммерчески доступных компонентов.

Однако все разделы ASCI Red соединены между собой в один суперкомпьютер. в то же время ни один из узлов не поддерживает глобальную разделяемую память. Каждый из узлов работает в своей собственной памяти, и каждый из них обменивается данными с другими посредством «явной передачи сообщений».

Сам компьютер занимал почти 1600 квадратных футов (150 м) и состоит из 104 «шкафов». Из этих шкафов 76 - компьютеры (процессоры), 8 - коммутаторы и 20 - диски. Он имеет в общей сложности 1212 ГБ оперативной памяти и 9298 отдельных процессоров. В исходной машине использовались процессоры Intel Pentium Pro с тактовой частотой 200 МГц каждый. Позже они были модернизированы до специально упакованных процессоров Pentium II Xeon, каждый с тактовой частотой 333 МГц. В целом потребовалось 850 кВт мощности (без кондиционера). Что отличает ASCI Option Red от всех своих предшественников в области суперкомпьютеров, так это его высокая I/O полоса пропускания. Предыдущие суперкомпьютеры имели производительность в несколько GFLOPS, но их медленные скорости ввода-вывода замедляли или создавали узкое место в системе. Intel TFLOPS PFS представляет собой чрезвычайно эффективную «параллельную файловую систему», которая может поддерживать скорость передачи до 1 ГБ / с, устраняя узкие места.

В В декабре 1996 года три четверти ASCI Red были измерены с мировым рекордом 1,06 терафлопс на MP LINPACK и удерживали рекорд для самого быстрого суперкомпьютера в мире в течение нескольких лет подряд, достигнув максимума в 2,38 терафлопс после обновления процессора и памяти в 1999 году. Система использовала процессоры Pentium Pro при первоначальной сборке и когда она зафиксировала производительность выше одного TFLOPS. В этой конфигурации при полной сборке он записал 1,6 терафлопс производительности. Обновления позже в 1999 году до специально упакованных процессоров Pentium II Xeon повысили производительность до 3,1 терафлопс.

Различные разделы ASCI Red работают в разных операционных системах. Например, пользователи компьютера работают в среде, называемой «Teraflops OS», операционной системой (когда-то называемой Paragon OS), которая изначально была разработана для суперкомпьютера Intel Paragon XP / S. Вычислительный раздел ASCI Red работает в операционной системе с именем Cougar. Cougar - это сотрудничество Sandia Labs и Университета Нью-Мексико; это облегченная ОС, основанная на PUMA и SUNMOS, двух системах, которые также были разработаны для использования на суперкомпьютере Paragon. Он состоит из облегченного ядра, потока управления процессом и других утилит и библиотек. Ядро Linux 2.4 было перенесено в систему и был написан специальный драйвер CNIC, но тяжелая ОС не работала так же хорошо, как облегченное ядро ​​Cougar во многих тестах.