Cray XC series

Продукт
Разработчики: Cray
Дата последнего релиза: 2016/12/12
Технологии: Суперкомпьютер

Содержание

Cray XC series

Cray XC series - суперкомпьютеры, предназначенные для работы с требовательными рабочими нагрузками, требующими устойчивой производительности в несколько петафлопсов.

В составе СК:

  • высокопроизводительный сетевой интерконнект Cray Aries
  • процессоры Intel Xeon,
  • сопроцессоры Xeon Phi Intel
  • ускорители GPU NVIDIA Tesla.

Cray XC40, (2016)
Cray XC40, (2016)

Суперкомпьютер Cray XC50 обеспечен ускорителями GPU и сочетает производительность на основе графических процессоров PCIe Tesla P100 от NVIDIA с высокопроизводительным программным сетевым окружением Cray Aries. Система демонстрирует пиковую производительность в 500 петафлопсов. 1 петафлопс - один шкаф.

Cray XC40 предлагает комбинацию интерконнекта Cray Aries и топологии сети Dragonfly. В составе системы многоядерные процессоры, интегрированные опции ускорения ввода/вывода, операционная система Cray и программное окружение. Все это обеспечивает производительность до 100 петафлопсов.

Модель Cray XC40-AC оснащена воздушным охлаждением. Имеет менее плотные шкафы, без необходимости использования жидких теплоносителей или дополнительных воздуховодов. Сокращенная топология сети содействует снижению затрат.

2017: Доступность в облаке Azure

Корпорация Microsoft и разработчик суперкомпьютеров Cray в октябре 2017 года договорились о предоставлении вычислительных мощностей суперкомпьютеров Cray XC и Cray CS в облаке Microsoft Azure. По условиям соглашения, суперкомпьютеры Cray будут подключены непосредственно к Azure, интегрированы с виртуальными машинами Azure и хранилищем Azure Data Lake, а также с технологиями искусственного интеллекта и машинного обучения Microsoft. Подробнее здесь.

2013: Cray XC30-AC

Cray XC30-AC предназначен для заказчиков, желающих получить мощь системы уровня HPC, с учётом приемлемых затрат. Особенность этой системы: она построена на платформе более дорогой модели.

Суперкомпьютер рассчитан на потребности вычислительной мощности от ста до 1 тыс. сотрудников. В составе базовой конфигурации одна вычислительная стойка, максимальная - шесть, с 1024 процессорами. В компании полагают, что Cray XC30-AC станут покупать компании, входящие в список Fortune 1000, небольшие университеты, федеральные агентства и научные центры.

Вычислительная мощность системы может составить от 22 до 176 Терафлопс.

Управление

Управляет компьютером Cray XC30-AC операционная система Cray Linux, она поставляется с инструментами для разработки приложений, помогающими использовать вычислительную мощность изделия.

Охлаждение

В Cray XC30-AC применяется воздушное охлаждение. В одной стойке для охлаждения используется один вентилятор, который прогоняет воздушный поток по всей высоте. В системе отсутствуют оптоволоконные соединения.

Вычислительный модуль Cray XC30

Наследие

Разработчики включили в состав системы базовые аппаратные и программные компоненты, заимствованные у более дорогой модели XC-30. Это относится к процессорам: XC30-AC поддерживает установку процессоров Intel Xeon, сопроцессоров Intel Xeon Phi и ускорителей Nvidia Tesla.

Сетевая топология решения

Цена

Стоимость решения Cray XC30-AC начинается с отметки в $500 тыс. и достигает $3 млн.


Файл:Xc30ac4cabrightangle500-620x354.jpg

Вычислительный комплекс Cray XC30-AC из четырех стоек

Доставка и монтаж Cray XC30 в Swiss Center for Scientific Computing

2012: Cray XC30

Компания Cray сообщила осенью 2012 года о создании суперкомпьютера XC30, производительность которого в зависимости от конфигурации может составлять до 100 Петафлопс.

XC30, построенный на процессорах Intel Xeon, может включать до миллиона (!) вычислительных ядер. В будущем компания планирует предлагать рынку конфигурацию ХС30, в которой процессоры Intel будут работать совместно с дополнительными вычислительными элементами – сопроцессорами Intel Phi и ускорителями AMD Tesla.

Заявление компании означает, что Cray может создать систему с производительностью 100 Петафлопс, если на таковую найдется покупатель. Заказы на ХС30 уже поступили – в частности, от Национального суперкомпьютерного центра Швейцарии, Центра энергетических исследований США и Центра высокопроизводительных вычислений университета Штутгарта, но пока никто не заказал систему в максимальной конфигурации.

Cray XC30 теоретически может быть самым мощным суперкомпьютером планеты, но практически система в конфигурации с производительностью, способной претендовать на лидерство в топ 500, пока не создана и даже еще не заказана.

Cray XC30 в сражении за виртуальное лидерство идет «ноздря в ноздрю» с китайскимTianhe-2, заявленная производительность которого также составляет 100 Петафлопс и который также пока не существует – работы по его созданию только начаты, их планируют завершить в 2015 году.

Дополнительную интригу гонке придает тот факт, что система Tianhe-1А уже становилась самой производительной на планете (с ноября 2010 г. по июнь 2011 г.), а пальмой первенства система Cray Jaguar обладала с ноября 2008 г. по ноябрь 2009 г. и, судя по всему, достанется суперкомпьютеру этой компании в ноябре 2012.

Напомним, что рейтинг Тор 500 Supercomputing официально обновляют дважды в год – в июне и в ноябре. Поэтому пока в него не попал даже уже запущенный суперкомпьютер Cray Titan (20 Петафлопс) и сегодняшний день рейтинг все еще возглавляет IBM Seqoia (16,7 Петафлопс).

Заметим, что обе системы могут так никогда и не возглавить рейтинг. Ведь существуют и другие компании, обладающие компетенциями для создания систем с топовой производительностью, например, в рейтинге лидировали суперкомпьютеры IBM, Fujitsu, Hitachi и NEC, в нем также присутствуют системы Dell, Hewlett-Packard, SGI и других производителей.

В суперкомпьютерах Cray обмен данными ускорится вчетверо

При проектировании следующего поколения своих суперкомпьютеров в компании Cray задались целью радикально повысить скорость ввода-вывода на каждом узле. В суперкомпьютерах Cray — XC30 — будут использоваться межсоединения нового типа под названием Aries и новая топология маршрутизации, которые вместе обещают резко увеличить внутреннюю пропускную способность.

«Повысить скорость ввода-вывода важно, так как чем быстрее становятся процессоры, тем интенсивнее должен быть обмен данными с ними, чтобы поддерживать их в загруженном состоянии, — объясняет Барри Болдинг, вице-президент по маркетингу Cray. — Скорость обмена данными с узлом выросла, и возможности сети должны соответственно вырасти».

Cray XC30 должен выйти в начале следующего года. Это будет первый из линейки суперкомпьютеров XC, которые планируется выпустить в ближайшие пять лет. Приоритет в новой архитектуре, разрабатываемой уже больше шести лет, отдается повышению глобальной пропускной способности, которую Болдинг описывает как «способность машины обрабатывать тяжелые нагрузки в условиях интенсивного обмена данными между всеми ее процессорами».

Благодаря новым межсоединениям каждый узел теперь может выполнять по 120 млн операций чтения/записи в секунду, тогда как у предыдущего поколения систем Cray, XK, этот показатель составлял 30-40 млн операций.

Каждый узел в новой системе получает свой отдельный блок межсоединений Aries на 48 портов. Уникальная особенность такого блока в том, что он выполняет одновременно функции сетевого адаптера и маршрутизатора, предоставляя каждому узлу прямой доступ ко всем остальным узлам системы, объясняет Болдинг.

Cray продала Intel свои наработки в области технологии межсоединений, в том числе большую часть интеллектуальной собственности по Aries, в мае за 140 млн долл. Основой Aries служит шина PCIe-3, которой отдают предпочтение в Intel.

Архитектура внутренней сети XC, соединяющей все узлы системы, выполнена по новой прямой топологии Dragonfly. Ей требуется меньше оптических каналов и не нужны внешние коммутаторы верхнего уровня. Dragonfly разработана по итогам исследования, проведенного специалистами по сетям из Стэнфордского университета совместно с инженерами Cray.

Помимо традиционных пользователей суперкомпьютеров — Пентагона и научных учреждений, Cray предлагает новые системы нефтяным компаниям, производителям крупногабаритного оборудования и другим большим корпоративным заказчикам, которым нужны мощные вычислительные системы для исследований.

Минимальная стоимость XC30 — 500 тыс. долл. В будущем году Cray также предложит меньшую модель для бизнес-применений, сообщил Болдинг.

Многие из технологий XC30, в том числе Aries, частично разработаны на деньги гранта, присужденного Cray в рамках программы High Productivity Computing System Агентством перспективных оборонных исследований DARPA. «Задача этой программы — создать следующее поколение высокопродуктивных суперкомпьютерных систем», — сообщил Болдинг.

Каждый шкаф XC30 обеспечивает быстродействие 66 TFLOPS. А максимальная мощность системы, которую можно построить из таких шкафов, составляет более 100 PFLOPS. Шкаф содержит три шасси по 16 компьютерных лезвий в каждом. Каждое лезвие — это четыре узла. Всего в системе может быть до 92 544 узлов, имеющих по 128 Гбайт оперативной памяти DDR3.

Вначале в Cray для своей новой системы воспользуются процессорами Intel Xeon E5-2600. А со временем в XC можно будет устанавливать сопроцессоры Intel Xeon Phi и графические чипы Nvidia Tesla на основе архитектуры следующего поколения Kepler.

В суперкомпьютерах XC применяется новая воздушно-водяная схема охлаждения, благодаря ей суперкомпьютер не нужно размещать по схеме чередования холодных и горячих рядов.

На новом суперкомпьютере будет работать программный пакет Cray Linux Environment, в который входит ядро Linux, файловая система Lustre, язык программирования с поддержкой распараллеливания Chapel и планировщик заданий SLURM (Simple Linux Utility for Resource Management).

Cray уже продала шесть экземпляров XC30. В числе покупателей — Швейцарский национальный суперкомпьютерный центр, Финский научный центр ИТ, Национальный вычислительный центр Министерства энергетики США и Центр высокопроизводительных вычислений Штутгартского университета.



ПРОЕКТЫ (3) ИНТЕГРАТОРЫ (4) СМ. ТАКЖЕ (4)


Распределение вендоров по количеству проектов внедрений (систем, проектов) с учётом партнёров

За всю историю
2017 год
2018 год
2019 год

  РСК Технологии (1, 2)
  Cray (1, 2)
  Nvidia (Нвидиа) (1, 1)
  Bull (Atos IT Solutions And Services) (1, 1)
  Другие (0, 0)

  МЦСТ (1, 1)
  Nvidia (Нвидиа) (1, 1)
  Fujitsu (1, 1)
  Bull (Atos IT Solutions And Services) (1, 1)
  Atos SE (1, 1)
  Другие (0, 0)

Распределение базовых систем по количеству проектов, включая партнерские решения

За всю историю
2017 год
2018 год
2019 год