Aurora – новый стандарт высокопроизводительных вычислений

Компания Eurotech представила суперкомпьютер Aurora, отличающийся высокой производительностью и энергоэффективностью. Он создан на основе четырехъядерных процессоров серии Intel Xeon 5500 и обладает пропускной способностью до 100 Гбит/с на узел. В новой системе реализованы инновационные решения: программируемое ускорение в каждом из узлов, организация сетей с многоуровневой синхронизацией и жидкостное охлаждение, благодаря чему Aurora устанавливает новые стандарты в сфере высокопроизводительных вычислений.

Процессоры Intel нового поколения — это лучшие серверные процессоры за последние 14 лет, с тех пор как был выпущен Intel Pentium Pro. Они способны автоматически адаптировать величину потребляемой энергии к потребностям исполняемых задач, ускорять работу центров обработки данных и быстрее выполнять запросы к хранилищам информации. Все это возможно благодаря технологиям Intel Turbo Boost и Integrated Power Gates: первая увеличивает производительность системы в зависимости от потребностей, а вторая отключает ядра процессора, которые не используются приложением. В результате уменьшается выделение тепла и экономится электроэнергия.

Intel Turbo Boost позволяет процессору работать на более высоких тактовых частотах, если того требует вычислительная нагрузка, и при этом энергопотребление не превышает максимального значения, следовательно, не возникает проблем с тепловыделением. За счет этого процессор в случае необходимости может предоставлять дополнительную вычислительную мощность на частотах выше паспортных. Кроме того, Intel Xeon серии 5500 работают в 15 автоматических режимах и управляют потреблением энергии на интеллектуальном уровне.

Нужно отметить и дружественную для пользователя среду программирования процессоров, которая полностью совместима с большинством существующих кодов и инструментов для создания ПО в сфере высокопроизводительных вычислений. Эта среда не требует дополнительного портирования или изменения составляющих, чтобы добиться оптимальной производительности. Благодаря встроенному ускорителю обеспечивается оптимальное распределение вычислительных ресурсов.

Вместе с Aurora Eurotech представила архитектуру Unified Network Architecture (UNA), реализованную внутри суперкомпьютера. UNA предоставляет важные преимущества по сравнению с традиционными суперкластерными системами: заметно повышается производительность и расширяется функциональный набор. В то же время эта архитектура снижает число итераций, обеспечивающих сокращение времени ожидания при переходе с одного типа памяти на другой.

На каждом узле UNA объединяет бескоммутаторный трехмерный тор на 60 Гбит/с, коммутационную сеть Infiniband со скоростью передачи данных 40 Гбит/с, три многоуровневых сети синхронизации и программируемый сетевой процессор. Благодаря прозрачности программирования логики достигаются рациональность маршрута пакетов данных и оптимизация управления многоуровневыми сетями синхронизации. Тем самым обеспечивается бесшовное масштабирование и высокая вычислительная мощность (до петафлопс).

Еще одно важное нововведение в Aurora — система жидкостного охлаждения, в которой исключены вращающиеся части и как следствие – не возникает вибраций. При этом обеспечивается надежное управление температурным режимом системы.

Чтобы придать системе надежность, в конструкции Aurora устранены характерные источники возникновения сбоев, даже если в качестве узлового устройства хранения данных используется флэш-память. Дизайн разработан так, чтобы обеспечить достаточно пространства для подключения дополнительных компонентов.

Aurora – одна из лучших суперкластерных систем с точки зрения воздействия на окружающую среду. При ее создании ставилась цель не только сократить потребление электроэнергии, но и обеспечить получение на каждый ватт потребленного электричества столько вычислительной мощности, сколько возможно. Более того, Aurora спроектирована с учетом бережного отношения к занимаемому пространству. Она компактна и позволяет наращивать аппаратное обеспечение без расширения занимаемой площади.