ASCI Hvit

ASCI White er en superdatamaskin installert ved Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL) i Livermore (California) 15. august 2001 og ble utviklet av IBM og LLNL selv, som en etterfølger til ASCI Blue Pacific utviklet i 1998 .

Monteringen fant opprinnelig sted i Poughkeepsie , New York , og ble avsluttet i juni 2000 . Deretter ble den fraktet til LLNL for endelig plassering og installasjon.

Accelerated Strategic Computing Initiative Program

Systemet tilhører den tredje fasen av Accelerated Strategic Computing Initiative (ASCI) initiert av US Department of Energy (DoE) og National Nuclear Security Administration (NNSA) for å bygge en simulator som er i stand til å erstatte kjernefysiske tester etter moratoriet etablert av USAs president George HW Bush i 1992 og forlenget av Bill Clinton i 1993 .

Tekniske egenskaper

Systemet består av en klynge av IBM RS / 6000 SP datamaskiner, for totalt 512 maskiner koblet til hverandre. Den består faktisk av tre separate systemer, identifisert som: White med 512 noder, Ice med 28 noder og Frost med 68 noder.

Generelt er noder ordnet i grupper på 4. Hver node i seg selv består av 16 POWER3-II 375 MHz mikroprosessorer . Denne brikken ble designet for å utføre fire flytende kommaberegninger samtidig, med mer enn dobbelt så høy ytelse. til en 600 MHz Pentium III ( flaggskipprosessoren fra den tiden for det normale PC-markedet). I tillegg til å ha mer enn 8 MB hurtigbuffer per prosessor, inneholder hver node minst 8 GB lokalt minne og 2 interne 18 GB harddisker .

Totalt sett er derfor antallet CPUer som er tilstede i hele systemet lik 8192, kombinert med 6 TB RAM -minne og 160 TB totalt diskminne.

Hjertet til hver superdatamaskin er bryteren (i ASCI White er det 8) som styrer passasjen av data mellom prosessorer, minnebrikker og disker. Dette systemet bruker et " multistar omega-nettverk ", som kobler maskinens 8192 prosessorer med hverandre og med 10752 eksterne stasjoner, slik at hver prosessor aldri er mer enn to trinn unna noen annen. Bryteren er i stand til å flytte data til og fra hver gruppe prosessorer med en hastighet på 800 MB / s - mer enn fem ganger hastigheten til Blue Pacific-svitsjen.

De nye maskinvarefunksjonene , som koster rundt 110 millioner dollar, har tillatt å nå en teoretisk maksimal prosessorkraft på 7226 TeraFLOPS , nesten det dobbelte av forgjengeren. Operativsystemet som brukes er AIX laget av IBM selv.

Hele systemet har en totalvekt på 106 tonn og forbruker ca. 3 megawatt elektrisitet for driften, i tillegg til en sammenlignbar verdi som trengs av klimaanlegget som er nødvendig for korrekt kjøling.

Eksempel på et fysisk problem simulert av ASCI White

Forord

I januar 1997 kastet solen ut en plasmabølge som kolliderte med jordens magnetosfære , og skapte ekstraordinært nordlys og muliggjorde et stort repertoar av vitenskapelige observasjoner som kunne bidra til å forklare hvordan planetens beskyttende magnetiske skjold fungerer. For å korrelere observasjonene med gjeldende teorier, utførte fysikerne ved University of Maryland en detaljert simulering av hendelsen med superdatamaskinen, og oppnådde en slags tredimensjonal film hentet fra fysikkens grunnleggende lover

Implementering i ASCI White

På ASCI White betraktet denne simuleringen først en imaginær blokk med rom rundt jorden . For å gjøre beregningene så raskt som mulig, delte programvaren dette volumet inn i rundt 10 milliarder mindre «kuber». Disse "informasjonskubene", som hver var assosiert med bare noen få matematiske operasjoner og noen få tall som spesifiserte startbetingelsene, ble overført fra RAM til bryteren.

Etter hvert som informasjonskubene kom inn i nodene, strømmet de inn i minnet og ble fordelt mellom prosessorene. Hvis alle dataene var tilgjengelige lokalt, kunne prosessoren gjøre sitt matematiske arbeid, fylle kuben med resultatene og returnere den til bryteren for å lagres på disken. Ofte var imidlertid dataene til en kube i RAM eller ble distribuert mellom 2 eller flere prosessorer som måtte utveksle meldinger og samarbeide for å komme frem til et svar. Dette fenomenet, som faktisk forekommer i en hvilken som helst superdatamaskin, bremset beregningen enormt, og som et resultat av dette, fungerer disse systemene, så vel som ASCI White, sjelden med mer enn 20 % av deres teoretiske topphastighet.

Etter ca. 2 uker med uavbrutt prosessering var den endelige filmen på 50 000 bilder (til sammen ca. 500 000 milliarder kuber) fullført. For å lagre en så stor mengde data brukte ASCI White 195 TB ekstern disklagring. Til sammenligning er innholdet i alle bøkene i Library of Congress omtrent 10 TB.

Etterfølgeren

I juni 2005 , igjen på LLNL, ble en ny superdatamaskin som tilhører ASCI-familien, kalt ASCI Purple , installert . Det er ikke en reell etterfølger ettersom ASCI White (som faktisk også forgjengeren) fortsatt fortsetter å bli brukt, men ASCI Purple tilhører neste generasjon, den fjerde, av ASCI-initiativet, i kraft av sin større kraftbehandling.

Relaterte elementer

Eksterne lenker