Лекция 14: Кластеры и массивно-параллельные системы различных производителей. SMP Power Challenge фирмы Silicon Graphics. Семейство SUN Ultra Enterprise компании SUN

SMP Power Challenge фирмы Silicon Graphics

Компания Silicon Graphics (SGI) была создана в 1981 г. Основным направлением ее работы в течение многих лет было создание высокопроизводительных графических рабочих станций. В настоящее время интересы SGI распространяются на рынок высокопроизводительных вычислений как для технических, так и для коммерческих приложений. В частности, она концентрирует усилия на разработке и внедрении современных технологий визуализации вычислений, трехмерной графики, обработки звука и мультимедиа.

Рис. 14.1. SMP Power Challenge

В свое время разработка процессора R10000 позволила компании перейти к объединению своих серверов Challenge (на базе процессора R4000) и PowerChallenge (на базе процессора R8000) в единую линию продуктов. Благодаря повышенной производительности этого процессора на целочисленных операциях и плавающей точке, обе линии продуктов могут быть объединены без потери производительности.

Серверы Silicon Graphics работают под управлением операционной системы IRIX (ОС UNIX реального времени), построенной в соответствии с требованиями стандартов SVID (System V Interface Definition) и XPG4. Она поддерживает возможность работы нескольких машин на одном шлейфе SCSI (multi-hosted SCSI), четырехкратное зеркалирование и 128-кратное расщепление дисковых накопителей. На платформе поддерживаются многие продукты компаний Oracle, Informix и Sybase.

Компьютеры CHALLENGE DM/L/XL ориентированы в первую очередь на коммерческие применения, а POWER CHALLENGE L/XL — на работу с плавающей запятой. Системы CHALLENGE DM относятся к среднему классу.

POWER CHALLENGE относится к классу симметричных мультипроцессорных ЭВМ (SMP-системы), базирующихся на поколении суперскалярных процессоров MIPS R8000 фирмы Silicon Graphics.

Отличительными особенностями этих систем являются:

• масштабируемость суперкомпьютинга;
• использование большой динамической памяти (адресация у POWER CHALLENGE до 16 Гбайт — в два раза выше, чем у Cray T90/C90/J90);
• 64-разрядная архитектура;
• двоичная совместимость со всем семейством компьютеров SGI, включая рабочие станции Indy.

По пиковой производительности POWER CHALLENGE уступает векторным компьютерам Cray (старым, естественно, моделям). Однако процессор R8000 на 90 МГц оказался быстрее, чем процессоры в Cray Y-MP (333 MФлоп) и компьютере Сray J90 (200 MФлоп). Данные тестов LINPACK показывают, что при равном числе процессоров SMP-компьютеры от SGI опережают Сray J90 и уступают Cray C90 как на средних (N=100), так и на длинных (N=1000) векторах всего в 3 раза. Уровень распараллеливания (отношение производительности n процессоров к производительности одного процессора) в серверах SGI немного выше, чем в DEC AlphaServer 8400, и, в свою очередь, несколько ниже, чем у Cray. Известно, что с ростом числа процессоров эффективность распараллеливания сильно уменьшается. Задачи, которые хорошо распараллеливаются при большом числе процессоров, часто могут эффективно выполняться и в рамках модели распределенной памяти, в том числе в кластерных системах. Такие приложения бывают, например, в динамике жидкости, обработке сейсмоданных и т.д. Silicon Graphics предлагает пользователям кластер POWER CHALLENGEarray, который может содержать до 8 SMP-серверов POWER CHALLENGE L/XL. Он имеет до 144 процессоров с пиковой производительностью 52 GFLOPS и до 128 Гбайт RAM, и, таким образом, превосходит по ряду показателей машины Сray. Серверы связываются в кластер через FDDI или HiPPI.

POWER CHALLENGE XL превосходит старшие модели Cray по размеру оперативной памяти, уступая по производительности ввода-вывода и максимальному размеру дискового пространства. Больший возможный размер памяти в системах SGI связан с использованием дешевой DRAM-технологии по сравнению с дорогой высокопроизводительной SRAM-памятью в Cray C90/T90.