マレノストルム スーパーコンピューターの内部

私たちはスマートフォン、コンピューター、ラップトップの使用には慣れていますが、その中で何が動くかについて常に考えているわけではありません。

チップ、ケーブル、プレート、回路…ガジェットの内部には魅力があり、多くの場合、内部の美しさは外観と同等、またはそれを上回っています。これは、多くの Apple 製品や他のメーカーでも同様であり、入手可能なものはほとんどありません。可能な限り最適な方法で各要素のスペースを確保し、配置します。

しかし、スーパーコンピューターの内部はどのようなものなのでしょうか?部分的には家庭用コンピュータのコンポーネントを備えていますが、明らかに規模は大きくなります。前世紀の最初のコンピューターと同様、大きな部屋を占有し、大量のエネルギーを消費し、特別な設置が必要です。

少し前までは、データセンターさえも美人コンテストに参加しているのを目にしました。しかし、それだけではなく、競争は激しく、短期間で成長するため、非常に急速に進化する必要があります。

スーパーコンピューターの内部がどのようなものかを理解するために、バルセロナ スーパーコンピューティング センター – 国立スーパーコンピューターセンター (BSC-CNS)の一部であるスーパーコンピューター、マレノストルム 4 の施設を散策してみます。 。

前回の記事では、その魅力的な技術的特徴について説明しました。今日はその設置がどのようなものなのか、またスーパーコンピューターを構成する部品は何なのかを見ていきます。

マーレノストルム 4

最新の Top500 ランキング (2017 年 11 月) によると、Marenostrum 4 は、処理可能な1 秒あたりのテラフロップス数で測定した最も強力なスーパーコンピューターとして世界で 16 位にランクされています。

これにより、スペインでは第 1 位、ヨーロッパではスイス、イタリア、英国に次いで第 4 位となっています。

知らない人のために説明すると、Marenostrum スーパーコンピューターは 2004 年に最初のバージョンが作成されました。

その名前は地中海にちなんでおり、この 13 年間でいくつかの改良と改革が行われ、現在は 4 番目のバージョンであるMarenostrum 4 が誕生し、稼働中にもかかわらず常に進化しています。

このスーパーコンピューターの最も印象的な点は、その場所です。前世紀半ばに建てられた古い石造りの礼拝堂を、このコンピューターを設置するために改装したものです。

礼拝堂のあるジローナ塔の周囲には、カタルーニャ工科大学の北キャンパスがあります。マレノストルムを自分の目で見てみたい場合は、訪問を手配できます。

スーパーコンピューターへの参入

私たちが SF 映画の中にいるとしたら、コンピューターの内部を見るためには、機械に乗り込んで体を縮めなければなりません。

しかし、マレノストルムを見るには、大きなドアを開け、階段を数段登って、それがある礼拝堂にアクセスするだけです。そのうち120 平方メートル以上がスーパーコンピューターの設置場所です。

最初に注目を集めるのは、礼拝堂の石、アーチ、柱と、マレノストルムの塔、配線、パイプ、窓との間の衝突です。

Intel Omni-Path テクノロジーを使用して、1 秒あたり 100 GB で大量の情報を送受信します。

部屋の中は、スーパーコンピューターがガラス張りの部屋に閉じ込められており、前からも後ろからも横からも、そして２階に上がれば上からも見ることができます。

中央の行には通信機能があり、 Intel Omni-Path テクノロジーを使用して大量の情報を送受信し、処理して結果を最短時間で取得します。具体的には、より最新のイーサネット接続の 1 秒あたり 10 GB と比較して、1 秒あたり 100 GB を送信します。

各タワーには 70 のノードが収容されます。各ノード、24 コアの Intel Xeon Platinum プロセッサ

この最初の行の両側には、ラック、つまりそれぞれ70 を超えるノードを収容するタワーで形成された最初のクラスターが見つかります。各ノードには、メモリと Intel Xeon Platinum マルチプロセッサ チップを搭載した Lenovo マザーボードがあります。

さらに、最近のよりスケーラブルな再設計のおかげで、各チップには24 個の多重接続されたコアがあります。現在、最大 11.15 ペタフロップスの処理が可能です。

私たちは通信と処理を行っています。収納が不足しています。インスタレーションを収容するガラスコンパートメントの側面には情報が保存され、SSD ディスク上の384.75 テラバイトのメイン メモリの容量を備えています。

そしてソフトウェアは？ Marenostrum 4 はこのサイズのスーパーコンピューターを管理するためにどのようなオペレーティング システムを使用していますか?現在、選択されているシステムは、Enterprise Server 12 SP2 バージョンのSUSE Linuxです。

私たちを逃れることのできない詳細。パソコンでゲームをしたり、ビデオを処理したりしているときに、ファンがうなり声を上げて非常に熱くなったら、スーパーコンピューターの場合はどうなるのでしょうか?

Marenostrum 4 の冷却は、空冷と、マザーボードを収容するラック、タワー、またはキャビネットの背面での冷水の使用を組み合わせています。

訪問を続けると、ガラス張りのキャビンの底、数キロメートルにわたる配線を隠した床の下に、通信、電気、水道を収容するさらに太いケーブルとパイプがあります。一例を挙げると、電気配線だけでも100キロメートル以上あります。

テラフロップスのデータを処理する

マレノストルム 4 スーパーコンピューターは500 人以上の従業員(主に研究者とコンピューター エンジニア) を擁し、独自のプロジェクトに取り組んでおり、他のプロジェクトはスペインの組織や機関からのプロジェクトにも取り組んでいますが、主にヨーロッパの研究機関や機関(70% 以上) のために働いています。

具体的には、いくつかの分野を挙げると、医学、超材料、天体物理学、気候変動などに関連する研究のためのデータ処理(ビッグデータ) とシミュレーションに取り組んでいます。

スーパーコンピューティングのおかげで、数十年にわたる研究が数年短縮されます。