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下一代超級電腦、資料中心互連網路技術產生分歧

上網時間: 2011年08月26日     打印版  Bookmark and Share  字型大小:  

關鍵字:超級電腦  Tofu  Galaxy  Tianhe-1a  Sequoia 

用於超級電腦和資料中心內部技術藍圖正在產生分歧,一份在於日前Hot Interconnects大會上所發佈的文件指出,這兩種網路都積極地尋求增添更多智慧特性。

來自中國、日本和美國的研究人員在 Hot Interconnects 大會中都展示了他們的超級電腦互連研究成果,富士通(Fujitsu)介紹了用於其‘ K computer ’中的 Tofu 互連技術,今年六月,該系統在 Linpack 基準測試中憑藉著8 petaflops的性能,成為全球最快的系統。

中國研究人員首次說明其 Tianhe-1a 系統內部的網路──‘銀河’(Galaxy),該系統去年以2.5 petaflops拿下去年的排名冠軍。 IBM 則揭露用於其 Sequoia 超級電腦內部的互連技術細節。據表示, Sequoia 預計2012年中問世,性能可達20 petaflops。

這三種網路使用了大致相同的概念。 IBM 的互連採用了5D環面(five-dimension torus)架構;日本的 Tofu 採用了6D環面/網狀網路架構;而中國則採用了階層式樹狀(hierarchical fat tree)架構。

這些高度複雜的網路都是在大型資料中心希望簡化其網路架構,以降低複雜性和成本的時候出現的。

“未來十年內,超級電腦可能會使用到17度的環面,但資料中心卻正試圖在單一鏈路上匯聚──他們正盡可能地嘗試平面化,”伊利諾大學的研究人員兼此次大會共同主席Torsten Hoefler。

這個趨勢代表了180度的大轉彎。幾年前,資料中心採用了一種廣泛用於超級電腦中的叢集互連,這種廉價而有效的方式可用來建構以許多小型節點網路為基礎的大型、功能強大的系統。

IBM Sequoia中的網路,是希望在更低功耗水準上提供突破性的頻寬。為了實現這一目標,IBM的互連晶片採用多核心通訊單元和專用封裝技術。

中國的Galaxy和日本的Tofu網路,以及其他在此次大會中被提及的互連技術,都有一個共同趨勢:在網路中增添更多的智慧特性。他們能以硬體處理諸如路由佇列、增加數據封包中的浮點儲存量以提升性能並降低功耗等。

“我們所看到的趨勢,是出於對效能的要求,今天的網路正在變得更聰明,而且更多的網路堆疊正在朝網路晶片的方向轉移──即使是消息-傳遞介面庫部份,”IBM研究員暨此次大會主席Fabrizio Petrini說。

“你可以在網路中以奈秒級的線路速率執行演算法,與將任務發送到電腦節點相比,這種方法非常快速且更強大,”Petrini表示。

在本屆Hot Interconnects上,超級電腦的設計師們分享了他們對未來網路系統如何實現數十petaflops的展望,甚至認為最終將突破exascale的性能障礙。

另外,GNodal公司也將介紹了其64埠的10Gb/s乙太網路交換器。該公司生產 10G和40G交換器ASIC。

編譯:Joy Teng

(參考原文: Supercomputer, data center nets diverging,by Rick Merritt)





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