Artikel top billede

Sådan bygger man verdens vildeste supercomputer

Intel arbejder på at skabe den første exaflops-supercomputer. Læs om gigantens arbejde her.

Læs også:

Her er verdens 10 vildeste computere netop nu

Computerworld News Service: Intel vil nu føre an i udviklingen af den første supercomputer med en ydeevne i exaflops-skala.

Derfor arbejder selskabet på forbedringer af sine processorers arkitektur i håb om at nå målet mellem 2018 og 2020.

Chipgiganten vil integrere netværks- og storage-controllere direkte i sine processorer for at øge fremtidige supercomputeres ydeevne.

Denne integration vil øge hastigheden for signaler mellem processor og netværk og storage-systemer og således gøre det muligt at bygge en supercomputer med en ydeevne på én exaflops.

En sådan supercomputer vil være cirka 50 gange hurtigere end den hurtigste supercomputer, der eksisterer i dag.

"Det handler ikke så meget om at nå dette mål," fortæller Joe Yaworski, der er fabric product marketing manager hos Intel.

"Hvis vi løser alle udfordringerne hen ad vejen, vil det være til gavn for det samlede marked for cloud og HPC" (high-performance computing).

Det er for dyrt at bygge en exaflops-supercomputer med eksisterende processorer og øvrige komponenter, og den ville blive for stor og bruge for meget strøm til, at det kan lade sig gøre i praksis.

Sådan gør Intel

Men Intel udvikler nu fabric-teknologi, der vil bringe datakommunikationen tættere på processoren, hvilket vil øge båndbredden og reducere antallet af komponenter, der er brug for i en supercomputer.

Fabric virtualiserer I/O og forbinder storage og netværk i datacentre, og integrerede controllere vil derfor reducere latenstiden.

Selskaber som Google, Facebook og Amazon køber meget store antal servere og er konstant ude efter at nedsætte deres strømforbrug samtidig med at øge systemernes ydeevne.

Afhængig af systemtopologien gør fabric det muligt at flytte data rundt mellem processorer, hukommelse, lager og andet udstyr på smartere måder. Ved hjælp af genkendelse af trafikmønstre kan dataene for eksempel flyttes rundt mere energieffektivt.

Mange teknologier i spil

Supercomputeres fabric er baseret på Infiniband, Ethernet og proprietære interconnects såsom Crays Aries, mens mikroservere bruger fabric baseret på Ethernet og PCI-Express. Advanced Micro Devices' SeaMicro-cloud-servere tilbyder såkaldt Freedom Fabric, der understøtter standard netværks-storage-protokoller.

Udover at øge båndbredden vil integrationen af fabric-controllere direkte i processorerne ifølge Yaworski nedsætte strømforbrug og servertæthed.

"Fabric er ved at blive den næste flaskehals. For at løse det problem er vi nødt til at bringe fabric'en tættere og tættere på processorerne," fortæller Yaworski.

Intel satser på at samle ekspertise fra flere forskellige interne afdelinger for at kunne tilbyde et integreret fabric-produkt i en "ikke så fjern fremtid," lyder det fra Yaworski.

Stort set enhver netværksteknologi såsom Ethernet eller Infiniband kan bruges i en HPC-klynge, mens eksterne komponenter skaber lokale netværksforbindelser, forklarer Dean McCarron, der er ledende analytiker hos Mercury Research.

Integration af controlleren i processoren reducerer antallet af komponenter på et bundkort. Det skaber også byggeklodser til store klynger, hvor det således ikke er nødvendigt at oprette nær så mange forbindelser.

"Signalet skal ikke først ud af chippen for at tale med netværks-controlleren. Det hele sker på chippen," bemærker McCarron.

Intel har udviklet netværkskomponenter i årevis, men selskabets fabric-forretning fik først for alvor opmærksomhed i forbindelse med opkøbene af Ethernet-switching-specialisten Fulcrum Microsystems, Infiniband-aktiver fra Qlogic først på året 2012 samt HPC-interconnect-aktiver fra Cray i april sidste år.

Strategiske opkøb 

Disse opkøb blev anset for at være ret strategiske, da de gav Intel en række nøgleprodukter i forhold til supercomputere heriblandt processorer, interconnects samt inden for netværk og storage.

Intel tilbyder i forvejen co-processoren Xeon Phi til supercomputere. Den består af op til 60 processorkerner og fungerer sammen med server-processorerne i Xeon-familien.

Intel vil i første omgang fokusere på at integrere Infiniband, der er en højt ydende interconnect, der bruges i supercomputere som et alternativ til Ethernet og Fibre Channel.

Intel opdaterede for nylig produktlinjen True Switch. Det var selskabets første opdatering af produkterne, der blev opkøbt af Qlogic.

I de nye True Switch-produkter er controllerne placeret tættere på processorerne, mens ydeevnen er forbedret ved hjælp af softwarebaseret fabric-styring og et ekstra indstikskort, der giver flere "vejbaner" til datakommunikationen.

Den nye produktlinje kan udvides til 10.000 porte og endnu flere ved hjælp af specialiseret hardware, oplyser Yaworski. Disse forbedringer vil angiveligt øge ydeevnen i forbindelse med opgaver såsom modellering af hydrodynamik (computational fluid dynamics, CFD), hvilket er helt centralt i forbindelse med eksempelvis flydesign.

True Switch er designet til Xeon E5-2600-processorfamilien med kodenavnet Romley, som er baseret på mikroarkitekturen Sandy Bridge. True Switch-produkter indeholder specialchip, der forbinder værten til fabric'en samt netværkskomponenter såsom adaptere, switche, software og kabler.

Intel har også den fordel, at selskabet selv står for at udvikle og fremstille sine produkter, hvilket ifølge Yaworski hjælper til at opnå en effektiv integration på processorniveau.

"Vi er i den unikke position, at vi kan skabe denne forbindelse mellem fabric og processor," udtaler Yaworski.

Oversat af Thomas Bøndergaard

Læs også:

Her er verdens 10 vildeste computere netop nu




Brancheguiden
Brancheguide logo
Opdateres dagligt:
Den største og
mest komplette
oversigt
over danske
it-virksomheder
Hvad kan de? Hvor store er de? Hvor bor de?
Fiftytwo A/S
Konsulentydelser og branchespecifikke softwareløsninger til retail, e-Commerce, leasing og mediebranchen.

Nøgletal og mere info om virksomheden
Skal din virksomhed med i Guiden? Klik her

Kommende events
Strategisk IT-sikkerhedsdag 2022 - identificer, beskyt og forsvar

IT-sikkerhedstruslerne mod virksomhederne er i takt med tiden blevet større og værre, fordi virksomhederne er mere end nogensinde før afhængige af data og IT. Det stiller krav til de IT-ansvarlige, der konstant skal tage bestik af det skiftende trusselniveau. Det kræver blandt andet, at it-sikkerhed bliver sat på den strategiske dagsorden i virksomhederne – men hvordan?

25. januar 2022 | Læs mere


Hjemmearbejdets påvirkning på trivsel, helbred og arbejdsmiljø

Fremtidens arbejdsplads er hybrid, det er der ingen tvivl om. Men hvad fører det egentlig med sig? Og hvordan omstiller du og din arbejdsplads sig til det? Det kan du blive klogere på, på denne digitale konference.

02. februar 2022 | Læs mere


GDPR - persondatabeskyttelse i praksis

Håndteringen af persondata og GDPR er for længst blevet hverdag hos de danske organisationer, men derfor er det til stadighed vigtigt og altafgørende, at den løbende overholdelse af GDPR er på plads. Vær med og hør, hvordan du ved hjælp af processuelle greb, værktøjer og systemer kan sikre dette.

08. februar 2022 | Læs mere