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走近高性能 解读天河二号超级计算机

2013-07-17 14:29    it168网站 原创  作者: 陶然 编辑: 陶然

  【IT168 资讯】不久前,在德国莱比锡举行的国际超级计算大会ISC13顺利落下帷幕。在此次大会中最重要的看点无疑是最新TOP500榜单的发布。最终由中国国防科学技术大学研制的“天河二号”以每秒33.86千万亿次的浮点运算速度,成为全球最快的超级计算机。以下图片是由国外网站El Reg对天河二号超级计算机的关键部件曝光。

  在下面的文章中爆料了关于许多机器的细节,如,升级到ARCH联网系统的内部细节,16000个节点是怎么通过这个ARCH堆到一起的?等问题。

走近高性能 解读天河二号超级计算机
▲天河二号的机箱

  首先,我们看到的是天河二号的机箱。正如之前解释的那样,天河二号已经被国防科技大学做了一些改进,而对于“天河二号”这个名字而言,也意味着我们要在超算领域仰望夜空,突破银河。

  接着是天河二号的内部,天河二号提供了两个ARCH网络接口和两枚Ivy Bridge-EP的至强E5计算节点的处理器插槽,接口和处理器被做在了一块电路板上。除此之外,在这块电路板之上还有一枚Xeon Phi协处理器供左半边的节点共享,右侧有5枚Xeon Phi.实现双方电子分离,又可以单独维护。

  所谓Arch-2网络界面,通过PCI-Express 2.0接口,连接着搭载着至强E5的主板,目前还只是支持PCIe 2.0的带宽,未来还将升级到PCIe 3.0版本和Arch-3.除此之外,在Arch-2上面还拥有3个Xeon Phi协处理器,通过PCIe 3.0界面和CPU通讯,这种不平衡的设置对天河二号的性能将带来影响。

  下面是天河二号的网口交换背板:

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▲天河二号的网口交换背板

  天河二号的Arch-2网络背板双面都有接口,而且有不同的速率。Arch-2可以跑10Gb/s,或14Gb/s.其中一个闪亮的RSW交换口在主板的背面,连接机架上节点组互相之间的通讯。

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▲天河二号的RSW交换模块

  特别注意的是,有几组RSW交换界面是旋转90度插在一起的,如图:

走近高性能 解读天河二号超级计算机

  8个为一组的RSW交换刀片连接着4个刀片计算节点,而其他的4个接口是用来连接576个端口的主干交换机,实现与主干连接的硬件层叫做LSW刀片,如图:

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▲天河二号的LSW交换机刀片

  Arch-2由13个路由576个端口的交换机组成,其中包括很多LSW交换机。这些交换机用的是国防大学自己的开发研制的光纤传输协议。和所有的超级计算机一样,布线看上去整齐如麻,特别是你要把16000个节点连起来。

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▲天河二号复杂的网络布线

  小编总结:此次“天河二号”以运算速度超过第二名近一倍的绝对优势排名榜首。全球超级计算机领域你追我赶,竞争如此激烈,中国能两次“夺冠”,而且此次优势如此大,说明中国在该领域的成就绝非昙花一现,而是确确实实迈进了国际先进行列。

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