В России создан новый суперкомпьютер
Архитектура гибридных суперкомпьютеров
К-100 относится к классу гибридных вычислительных систем, в которых центральные процессоры общего назначения работают совместно с графическими ускорителями. Графические процессоры Fermi содержат сотни арифметических устройств, способных выполнять однотипные операции над большими массивами данных параллельно. Такая архитектура эффективна для задач, допускающих распараллеливание: моделирования физических процессов, обработки изображений, машинного обучения и криптографии.
В гибридной системе центральный процессор управляет ходом программы и обрабатывает ветвления, а графический ускоритель исполняет вычислительно плотные участки. Пересылка данных между их памятью — узкое место, поэтому производительность реальных задач всегда ниже пиковой. Пиковая же производительность, выраженная в терафлопсах, складывается из теоретической производительности всех процессоров и ускорителей и достигается только на специально подготовленных тестах.
Сеть Infiniband обеспечивает высокоскоростную передачу данных между узлами с малой задержкой, что критично для синхронизации параллельных процессов. Дополнительная сеть МВС-Экспресс оптимизирована под короткие сообщения: в распределённых вычислениях обмен малыми порциями данных происходит часто, и сокращение задержки на этом уровне заметно повышает общую эффективность системы.
Диспетчер задач распределяет вычислительную нагрузку между узлами, отслеживает доступность ресурсов и управляет очерёдностью заданий. В кластерных системах под управлением Linux диспетчер работает поверх стандартных служб, но использует прямой доступ к оборудованию для минимизации накладных расходов.
