Крей XK7

XK7 — это суперкомпьютерная платформа, разработанная Cray , запущенная 29 октября 2012 года. XK7 — вторая платформа от Cray, использующая комбинацию центральных процессоров («ЦП») и графических процессоров («ГП») для вычислений; гибридная архитектура требует иного подхода к программированию, чем суперкомпьютеры, работающие только на ЦП. Лаборатории, в которых размещены машины XK7, проводят семинары для обучения исследователей новым языкам программирования, необходимым для машин XK7. Платформа используется в Titan , втором по скорости суперкомпьютере в мире в списке за ноябрь 2013 года, составленном организацией TOP500 . Среди других клиентов — Швейцарский национальный суперкомпьютерный центр , у которого есть машина с 272 узлами, и Blue Waters , у которой есть машина с узлами Cray XE6 и XK7, которая выполняет примерно 1 петафлопс (1015 ^{операций} с плавающей точкой в ​​секунду ). ^[1]

XK7 масштабируется до 500 шкафов, каждый из которых содержит 24  лезвия , а каждый лезвие содержит 4 узла (1 ЦП и 1 ГП на узел). ^[2] Доступные ЦП — это 16-ядерные серии AMD Opteron 6200 Interlagos , а ГП — серии Nvidia Tesla K20 Kepler . ^[2] Каждый ЦП может быть сопряжен с 16 или 32 ГБ памяти с кодом коррекции ошибок (ECC), в то время как ГП имеют 5 или 6 ГБ памяти ECC в зависимости от модели используемого ГП. ^[2] Узлы взаимодействуют друг с другом через Gemini Interconnect; каждый чип Gemini обслуживает 2 узла с пропускной способностью 160 ГБ/с. ^[2] В зависимости от используемых компонентов полный шкаф будет потреблять от 45 до 54,1 кВт электроэнергии, которая преобразуется в тепло; поэтому шкафам необходимо охлаждение, либо воздушное, либо водяное. ^[2]

Машины на базе XK7 работают под управлением Cray Linux Environment , включающей SUSE Linux Enterprise Server . ^[2] Код для запуска на машине XK7 может быть написан на различных языках программирования. Гибридная архитектура требует иного программирования, чем обычные суперкомпьютеры с одним только CPU; Национальная лаборатория Оук-Ридж и Швейцарский национальный суперкомпьютерный центр проводят семинары для обучения исследователей новому подходу к программированию. ^{[3] [4]}

Платформа XK7 была анонсирована 29 октября 2012 года, что совпало с завершением Titan в Национальной лаборатории Оук-Ридж (ORNL). ^[5] Titan имеет 18 688 узлов XK7, каждый из которых содержит процессор Opteron 6274 с 32 ГБ памяти и графический процессор K20X с 6 ГБ. ^[6] Теоретическая пиковая производительность компьютера составляет 27,1 петафлопс, но в тесте LINPACK, используемом организацией TOP500 для ранжирования суперкомпьютеров, он показал результат 17,59 петафлопс, что достаточно для того, чтобы занять первое место в списке за ноябрь 2012 года. ^{[7] [8]} Titan потребляет 8,2 МВт электроэнергии и занимает третье место в списке Green500 , который ранжирует суперкомпьютеры по их энергоэффективности. ^[9]

В Национальном центре суперкомпьютерных приложений (NCSA) в Иллинойсе есть машина Blue Waters , использующая комбинацию узлов Cray XE6 и XK7. Машина имеет 3072 узла XK7 и 22 752 узла XE6. ^[10] Каждый узел XE6 имеет два Opteron 6276 и 32 ГБ памяти на процессор. ^[11] Узлы XK7 также имеют процессоры Opteron 6276 с 32 ГБ памяти и графический процессор K20X с 6 ГБ. ^[11] Blue Waters показала более 1 петафлопс в тестах производительности; однако руководители проекта не верят в актуальность теста LINPACK, используемого организацией TOP500, и поэтому не представили тест производительности для ранжирования. ^[10]

Машина Швейцарского национального суперкомпьютерного центра (CSCS) под названием Todi была обновлена ​​до XK7 22 октября 2012 года. ^[12] Todi имеет 272 узла с процессорами Opteron 6272 с 32 ГБ памяти и графическим процессором K20X с 6 ГБ. ^{[13] [14]} Todi имеет теоретическую пиковую производительность 393 терафлопс и показал результат 274 терафлопс в списке TOP500 за ноябрь 2012 года, заняв 91-е место. ^[14] Todi потребляет 122 кВт и занимает четвертое место, отставая на один Titan, в списке Green500 за ноябрь 2012 года. ^{[9] [14]}