Суперкомпьютер SGI Altix 3000

Дмитрий Никитенко (dan@parallel.ru),
Лаборатория Параллельных информационных технологий НИВЦ МГУ
21 октября 2003

Явным преимуществом перед серией Origin 3000 стало использование более мощных процессоров Intel Itanium 2. Последние модели Itanium 2/Madison с тактовой частотой 1,5 ГГц и кэш-памятью третьего уровня емкостью 6 Гбайт, которыми может комплектоваться Altix 3000, являются лидерами по производительности на операциях с плавающей запятой. По производительности целочисленной арифметики процессоры Itanium 2/1,5 ГГц в Altix также обгоняют все современные RISC-микропроцессоры за исключением Power4+. При этом увеличение производительности по сравнению с собственными процессорами R14000 на целых числах составляет примерно два раза, а для чисел с плавающей запятой - четыре.

"Примечательное свойство SGI Altix - использование ОС Linux. Большинство доработок, выполненных разработчиками SGI, в том числе, и изменения, которые внесены в ядро операционной системы, общедоступны. SGI удалось продемонстрировать отличные возможности масштабирования этой операционной системы - вопреки часто высказываемым замечаниям о плохом качестве ядра Linux именно с точки зрения масштабируемости. Учитывая, что уже сейчас поставляются системы Altix с числом процессоров до 128, а к октябрю будут доступны конфигурации с 512 процессорами, Altix становятся самыми мощными ccNUMA-компьютерами на базе Itanium 2, равно как и самыми "крупными" по числу процессоров компьютерами, работающими с ОС Linux." (ОС июль-август 2003г.)

Результаты Linpack NxN (Июнь 2003)

Архитектура Altix 3000: ccNUMA
Серии Altix 3000 в наследство досталась отличное свойство маштабируемости: система строится из так называемых "кирпичей" (bricks). В таблице приведены их виды.

Таблица. Виды "кирпичей"

C-кирпичи (вычислительные):
С-кирпич содержит 4 процессора Itanium 2 и состоит из двух узлов. Узлы соединены между собой дуплексными каналами NUMAlink4, с общей пропускной способностью 6,4 Гбайт/с на канал. Два коммутатора SHUB, связывающие основные архитектурные компоненты узлов, могут подсоединяться к 8-портовым коммутаторам через каналы NUMAlink3 с пропускной способностью 3,2 Гбайт/с в дуплексном режиме, которые применялись в Origin 3000. Это позволяет строить системы, содержащие до 512 процессоров. Следует отметить возможность использования разных процессоров семейства Itanium 2 в разных кирпичах (в пределах одного кирпича все процессоры должны быть одинаковы)
В С-кирпиче имеется также контроллер первого уровня, служащий для целей диагностики и контроля, USB-порт для связи с контроллером второго уровня, который обслуживает уже не один кирпич, а систему с 16 или 32 процессорами, и последовательный порт, к которому может напрямую подсоединяться SGI-консоль.

Память
Оперативная память располагается на специальных дочерних платах, по 8 DIMM на плату. Всего в С-кирпиче может быть 4 дочерние платы; допустимая емкость оперативной памяти в С-кирпиче - от 4 до 16 Гбайт. Этот расчет предполагает применение двухсторонних модулей DIMM емкостью 0,5 Гбайт, в которых используются 256-мегабитные микросхемы памяти (32Мх8бит), расположенные по 9 штук с каждой стороны модуля (учитывая коды ECC). Возможно также применение модулей DIMM емкостью 1 Гбайт и 2 Гбайт (последние пока не поставляются) с соответствующим увеличением емкости памяти в С-кирпиче. Для расширения емкости памяти SGI предлагает также специальные М-кирпичи, которые аналогичны С-кирпичам, но не содержат микропроцессоров.

Рис. C-"кирпич"

Более подробно об этих и других элементах можно прочитать в документах, находящихся по ссылкам в "дополнительной информации"

Дополнительная информация:

• страница Altix 3000 от SGI
• подробная техническая документация от SGI
• результаты тестов производительности
• Статья "Реинкарнация Origin" в "Открытых системах" (июль-август 2003г.)

© Лаборатория Параллельных информационных технологий НИВЦ МГУ