Сфера применения суперкомпьютеров. Суперкомпьютер SuperMUC
КУРСОВАЯ
РАБОТА
Сфера
применения суперкомпьютеров. Суперкомпьютер SuperMUC
Содержание
Введение
.
Суперкомпьютер
.
Сфера применения суперкомпьютеров
.
Суперкомпьютер SuperMUC
.
Охлаждение суперкомпьютера SuperMUC
.
Фотоэкскурсия по самому быстрому суперкомпьютеру SuperMUC
Заключение
Используемая
литература
Введение
Диалектическая спираль развития компьютерных
технологий совершила свой очередной виток - опять, как и десять лет назад, в
соответствии с требованиями жизни, в моду входят суперкомпьютерные архитектуры.
Безусловно, это уже не те монстры, которые помнят ветераны - новые технологии и
требовательный рынок коммерческих применений существенно изменили облик
современного суперкомпьютера, Теперь это не огромные шкафы с уникальной аппаратурой,
вокруг которой колдуют шаманы от информатики, а вполне эргономичные системы с
унифицированным программным обеспечением, совместимые со своими младшими
собратьями. Рассмотрим основные области применения суперЭВМ и проанализируем
особенности различных типов архитектур, характерных для современных
суперкомпьютеров.
Что такое суперЭВМ? Оксфордский толковый словарь
по вычислительной технике, изданный почти 10 лет назад, в 1986 году, сообщает,
что суперкомпьютер - это очень мощная ЭВМ с производительностью свыше 10 MFLOPS
(миллионов операций с плавающей запятой в секунду). Сегодня этот результат
перекрывают уже не только рабочие станции, но даже, по крайней мере, по пиковой
производительности, и ПК. В начале 90-х годов границу проводили уже около
отметки в 300 MFLOPS. архитектура параметр применение суперкомпьютер
Однако такой подход к определению суперЭВМ не
совсем корректен. Очевидно, что, современный двухпроцессорный компьютер Cray
C90 любой здравомыслящий человек назовет суперЭВМ. А тем не менее, его пиковая
производительность меньше 2 GFLOPS. С этим вопросом тесно связаны и ограничения
(ранее - КОКОМ, теперь - Госдепартамента США) на поставку
высокопроизводительных средств вычислительной техники другим странам.
Компьютеры с производительностью свыше 10 000 млн. теоретических операций в
сек. (MTOPS), согласно определению Госдепартамента США, считаются
суперкомпьютерами.
Более корректно перечислить основные признаки,
характеризующие суперЭВМ, среди которых кроме высокой производительности
следует отметить:
самый современный технологический уровень
(например, GaAs-технология);
специфические архитектурные решения,
направленные на повышение быстродействия (например, наличие операций над
векторами);
цена, обычно свыше 1-2 млн. долл.
В телеконференции USENET по суперкомпьютерам в
связи с быстрым прогрессом в технологии RISC-микропроцессоров и соответствующим
ростом их производительности был как-то задан вопрос: когда рабочая станция
превратится в суперЭВМ? На что последовал ответ: "Когда она будет стоить
свыше 1 млн. долларов". Для иллюстрации можно отметить, что компьютер
Cray-1 в свое время стоил около 8 млн. долларов, а анонсированные в этом году
суперкомпьютеры Сгау Т90, имеющие намного более высокую производительность, -
от 2.5 до 35 млн. долл. Стоимость создания суперкомпьютерной MPP-системы в
проекте лаборатории Sandia Министерства энергетики США составляет около 46 млн.
долларов.
1. Суперкомпьютер
уперкомпьютер - вычислительная установка, ЭВМ
мелкосерийного или штучного выпуска, многократно превосходящая по
вычислительной мощности массово выпускаемые компьютеры, когда быстродействие
измеряется в миллионах/триллионах операций в секунду. Суперкомпьютер - машина,
нацеленная прежде всего на масштабные вычисления больших объемов разнородных
или однородных данных, а значит на снижение времени выполнения сложных, как
правило, инженерных или научных расчетов. Нужна для различных сложных задач -
от предсказания прогноза погоды до моделирования ядерных взрывов или
нефтескважин.
Мир суперкомпьютеров становится
весьма профессиональным и технологичным. За минувшие несколько лет оказалась
полностью исчерпана возможность установить рекорды путем незамысловатого
объединения стандартным межсоединением немыслимого количества процессоров, в
том числе графических, с затратой столь же огромного количества энергии. Об
этом свидетельствуют успехи корпорации IBM <#"786399.files/image001.gif">
состоит из большого числа «тонких»
вычислительных узлов средней мощности, каждый из которых обладает пиковой
производительностью в несколько сотен гигафлопс
<#"786399.files/image002.gif">
, который установлен в Гархинге под
Мюнхеном, является самым быстрым суперкомпьютером в Европе, а также занимает
четвертое место в списке 500 мощнейших суперкомпьютеров в мире. На днях машина
была официально передана главой немецкого филиала IBM в лице Мартины Кодериц
профессору Арндту Боде, который возглавляет вычислительный центр имени
Лейбница.
Подведение силовых и сетевых кабелей
к серверам всегда сопряжено с проблемами. Создатели SuperMUC придумали
оригинальное решение - лотки над серверными стойками.
Лотки вид сверху
Данное решение позволяет упорядочить
практически все кабели
Один из блейд-серверов SuperMUC с
установленной на нем медной циркуляционной трубой, по которой движется вода. В
системе охлаждения используется в общей сложности 8000 литров воды
Специальным образом обработанная
вода в нормальном режиме нагревается до температуры в 55 °С, но обычно
температуры составляет около 40 градусов по Цельсию. Удерживать жидкость в
подобных температурных границах проще, чем работа в рамках прежних норм (18 °С
до 21 °С). Кроме того, это позволяет применять «естественное охлаждение» с
помощью наружного воздуха
В техническом крыле LRZ спокойно
сосуществуют каналы подачи воды и элементы воздушного охлаждения
CyberSecurity.ru - Немецкий
суперкомпьютерный центр им Лейбница при Академии наук Баварии сегодня отметил
свое 50-летие и презентовал новый суперкомпьютер SuperMUC, являющийся четвертым
самым мощным компьютером в мире и самым мощным компьютером на базе процессоров
x86. Создан суперкомпьютер был компанией IBM, а работает он под управлением
операционной системы SUSE Linux Enterprise Server. Также SuperMUC стал самым
быстрым суперкомпьютером в Европе.
В заявлении разработчиков SUSE
говорится, что машина имеет уникальную систему охлаждения, похожую на
кровеносную систему в организме человека. Благодаря этой системе компьютер
имеет пониженное энергопотребление. Второй изюминкой машины является система
сбора тепла, которое потом используется для подогрева воды в университетском
кампусе.
суперкомпьютер охлаждение коммерческий
Также в заявлении говорится, что
машина имеет 155 000 процессорных ядер, способных доставить производительность
в 3 петафлоп/сек. Объем оперативной памяти компьютера составляет 324 терабайта.
Напомним, что сейчас SUSE
принадлежит инвестиционному фонду Attachmate, но раньше он входил в компанию
Novell, а до этого он был создан группой немецких программистов, сохранивших
свою связь с данной ОС. Именно поэтому в Германии к SUSE Linux особенное
отношение и здесь позиции этой системы довольно сильны.
Заключение
Сегодня в суперкомпьютерном мире
наблюдается новая волна, вызванная как успехами в области микропроцессорных
технологий, так и появлением нового круга задач, выходящих за рамки традиционных
научно-исследовательских лабораторий. Налицо быстрый прогресс в
производительности микропроцессоров RISC-архитектуры, которая растет заметно
быстрее, чем производительность векторных процессоров. Например, микропроцессор
HP РА-8000 отстает от Cray T90 всего примерно в два раза. В результате в
ближайшее время вероятно дальнейшее вытеснение векторных суперЭВМ компьютерами,
использующими RISC-микропроцессоры, такими, как, например, IBM SP2, Convex/HP
SPP, DEC AlphaServer 8400, SGI POWER CHALENGE. Подтверждением этого стали
результаты рейтинга ТОР500, где лидерами по числу инсталляций стали системы
POWER CHALLENGE и SP2, опережающие модели ведущего производителя
суперкомпьютеров - компании Cray Research.
Тем не менее, очевидна, будет
продолжаться развитие векторных суперЭВМ, по крайней мере от Cray Research.
Возможно, оно начинает сдерживаться из-за требований совместимости со старыми
моделями. Так, не нашла потребителя система Cray-4 компании Cray Computer,
имеющая характеристики конфигурации и производительность, близкие к новейшей
системе Cray T90 от Cray Research при в 2 раза более низкой цене, но
несовместимая с компьютерами Cray Research. В результате Cray Computer
разорилась.
Успешно развиваются системы на базе
MPP-архитектур, в том числе с распределенной памятью. Появление новых
высокопроизводительных микропроцессоров, использующих дешевую КМОП-технологию,
существенно повышает конкурентоспособность данных систем.
Относительно новых решений со
стороны VLIW-архитектур можно уверенно предположить, что, по крайней мере в
ближайшие два года, RISC-процессорам бояться нечего.
Используемая литература
://www.google.kz/webhp?sourceid=chrome-instant&ion=1&espv=2&ie=UTF-8#q=supermuc://ru.wikipedia.org/wiki/TOP500://www.google.kz/webhp?sourceid=chrome-instant&ion=1&espv=2&ie=UTF-8#q=supermuc+://www.tadviser.ru/index.php/SuperMUC://www.cybersecurity.ru/hard/156383.html://telecombloger.ru/13211://telecombloger.ru/14237://autograph.com.ru/published/V-Germanii-zapuschen-moschneyshiy-v://www.delcontech.kz/ru/news/fotoekskursija_po_samomu_bystromu_superkompjuteru_v_jevrope_supermuc_postavshhik_sistem_kondicionirovanija_ventilacii_postrojenija_datacentre__cod_v_kazahstane/