Tsubame के अंदर - Nvidia GPU सुपरकंप्यूटर

जब आप टोक्यो इंस्टीट्यूट ऑफ टेक्नोलॉजी के कंप्यूटर बिल्डिंग की दूसरी मंजिल पर कंप्यूटर रूम में प्रवेश करते हैं, तो आप तुरंत जापान के दूसरे सबसे तेज़ सुपरकंप्यूटर के आकार से नहीं आते हैं। आप औद्योगिक एयर कंडीशनिंग इकाइयों के लिए Tsubame कंप्यूटर नहीं देख सकते हैं जो आपके रास्ते में खड़े हैं, लेकिन यह स्वयं ही कह रहा है। 30,000 से अधिक प्रसंस्करण कोरों को दूर करने के साथ, मशीन बिजली के मेगावाट का उपभोग करती है और उसे ठंडा रखा जाना चाहिए।

त्सुबैम को 77.48 टी फ्लॉप की गति के साथ नवीनतम शीर्ष 500 रैंकिंग में दुनिया का 2 9वां सबसे तेज सुपरकंप्यूटर स्थान दिया गया था (फ्लोटिंग पॉइंट ऑपरेशंस प्रति सेकेंड) उद्योग-मानक लिनपैक बेंचमार्क पर।

जबकि इसकी स्थिति अपेक्षाकृत अच्छी है, यह ऐसा नहीं है जो इसे इतना खास बनाता है। Tsubame के बारे में दिलचस्प बात यह है कि यह काम पूरा करने के लिए अकेले CPUs (केंद्रीय प्रसंस्करण इकाइयों) की कच्ची प्रसंस्करण शक्ति पर भरोसा नहीं करता है। त्सुबाम में उपभोक्ता पीसी में इस्तेमाल किए गए एक समान प्रकार के सैकड़ों ग्राफ़िक्स प्रोसेसर शामिल हैं, सीपीयू के साथ मिलकर मिश्रित वातावरण में काम करते हैं, जो कुछ कहते हैं कि भविष्य के सुपरकंप्यूटर के लिए एक मॉडल है जैसे कि भौतिक रसायन विज्ञान जैसे विषयों।

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ग्राफिक्स प्रोसेसर (जीपीयू) बड़ी मात्रा में डेटा पर समान गणना करने के लिए बहुत अच्छे हैं, इसलिए वे आणविक गतिशीलता, भौतिकी सिमुलेशन और छवि प्रसंस्करण जैसे क्षेत्रों में कुछ समस्याओं का संक्षिप्त काम कर सकते हैं।

"मैं भविष्य में दिलचस्प समस्याओं के विशाल बहुमत में सोचता हूं, ऐसी समस्याएं जो मानवता को प्रभावित करती हैं जहां प्रभाव प्रकृति से आता है … को बहुत बड़े डेटा सेट पर हेरफेर करने और गणना करने की क्षमता की आवश्यकता है," सीईओ जेन-हंस हुआंग ने कहा एनवीडिया, जिन्होंने इस हफ्ते विश्वविद्यालय में बात की थी। Tsubame Nvidia के टेस्ला ग्राफिक्स कार्ड के 680 का उपयोग करता है।

जीपीयू कितना अंतर करता है? विश्वविद्यालय में भौतिक रसायन शास्त्र के प्रोफेसर ताकायुकी अओकी ने कहा कि सिमुलेशन जो तीन महीने लगते थे अब त्सुबेम पर 10 घंटे लगते हैं।

स्वयं को त्सुबैम - एक बार जब आप एयर कंडीशनर से आगे बढ़ते हैं - दो कमरों में कई कमरों में विभाजित होता है इमारत के फर्श और बड़े पैमाने पर रैक-घुड़सवार सूर्य x4600 सिस्टम से बना है। इनमें से 655 में से प्रत्येक में से प्रत्येक में 16 एएमडी ओपर्टन सीपीयू कोर हैं, और क्लीयरस्पेड सीएसएक्स 600 एक्सेलेरेटर बोर्ड हैं।

ग्राफिक्स चिप्स 170 एनवीडिया टेस्ला एस 1070 रैक-माउंट इकाइयों में निहित हैं जिन्हें बीच में रखा गया है सूर्य प्रणाली 1U NVIDIA प्रणालियों में से प्रत्येक में चार GPU शामिल हैं, जिनमें से प्रत्येक में 240 प्रसंस्करण कोर हैं, प्रति प्रणाली में कुल 960 कोर।

टेस्ला सिस्टम को एक हफ्ते के दौरान Tsubame में जोड़ दिया गया था, जबकि कंप्यूटर ऑपरेटिंग था।

"लोगों ने सोचा कि हम पागल थे," विश्वविद्यालय में ग्लोबल वैज्ञानिक सूचना और कंप्यूटिंग सेंटर के निदेशक सतोशी मत्सुओका ने कहा। "यह एक ¥ 1 बिलियन (यूएस $ 11 मिलियन) सुपरकंप्यूटर है जो बिजली के मेगावाट का उपभोग करता है, लेकिन हमने तकनीकी रूप से साबित किया कि यह संभव था।"

नतीजा यह है कि विश्वविद्यालय के कर्मचारी Tsubame सुपरकंप्यूटर के संस्करण 1.2 को कॉल करते हैं।

" मुझे लगता है कि हमें 85 [टी फ्लॉप] प्राप्त करने में सक्षम होना चाहिए था, लेकिन हम समय से बाहर थे, इसलिए यह 77 [टी फ्लॉप] था, "सिस्टम पर प्रदर्शन किए गए मानक के मत्सुका ने कहा 85 टी फ्लॉप पर यह शीर्ष 500 में कुछ जगहों में बढ़ोतरी होगी और जापान में सबसे तेजी से स्थान पर आएगा।

अगली बार हमेशा होता है: जून 2009 में एक नई शीर्ष 500 सूची समाप्त हो गई है, और टोक्यो इंस्टीट्यूट ऑफ टेक्नोलॉजी भी देख रही है आगे आगे।

"यह Tsubame का अंत नहीं है, यह सिर्फ GPU त्वरण की शुरुआत मुख्यधारा बनने की शुरुआत है," Matsuoka ने कहा। "हम मानते हैं कि दुनिया में आने वाले वर्षों में सुपरकम्प्यूटर कई पेटफ्लोप्स दर्ज करेंगे, और हम सूट का पालन करना चाहते हैं।"

Tsubame 2.0, जैसा कि उन्होंने अगले अपग्रेड करार दिया, वह अगले दो वर्षों के भीतर होना चाहिए और कम से कम एक petaflop (एक petaflop 1000 teraflops) के निरंतर प्रदर्शन का दावा करेंगे, उन्होंने कहा। मशीन के लिए मूल डिजाइन अभी भी अंतिम रूप में नहीं है, लेकिन यह मिश्रण सीपीयू और जीपीयू के विषम कंप्यूटिंग बेस को जारी रखेगा।