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- あきひさ いなくら
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1 PC クラスタワークショップ in 京都 日立テクニカルコンピューティングクラスタ 2008/7/25 清水正明 日立製作所中央研究所 1 目次 日立テクニカルサーバラインナップ SR16000 シリーズ HA8000-tc/RS425 日立自動並列化コンパイラ 2 1
2 1-1 日立テクニカルサーバの歴史 最大性能 100TF 10TF 30 年間で百万倍以上の向上 (5 年で 10 倍以上 ) 三つのイノベーションにより達成 SR8000 SR TF 100GF 10GF 1GF 100MF 10MF IAP *1 S-810 S-820 SR2201 S-3800 [A] 内蔵アレイフ ロセッサ及びベクトル VOS3/HAP,HI-OSF/1-MJ 自動ベクトル化 [C] ベクトル スカラ融合型 HI-UX/MPP [B] スカラ並列自動並列化 (MPP*2 型 ) 自動擬似ベクトル化 (*1)IAP: Integrated Array Processor (*2) MPP: Massively Parallel Processor スカラ SMP クラスタ ( ベクトル スカラ融合 ) AIX 5L 出荷年 日立テクニカルサーバラインナップ Scalar SMP cluster SR11000 SR16000 POWER4+ POWER5/5+ POWER6,,, Hitachi compiler PC cluster Institute for Molecular Science (449 nodes) University of Tsukuba PACS-CS(2560 nodes) Xeon HA8000 Rackmount type cluster BladeSymphony Blade type cluster Itanium BladeSymphony Blade type cluster University of Tokyo (952 nodes) SR11000 の日立独自技術を Opteron Cluster へ展開 Opteron HA8000-tc/RS425 3 rd Party Compiler Hitachi compiler 2003/4 2004/4 2005/4 2006/4 2007/4 2008/4 2009/4 2010/4 4 2
3 1-3 日立テクニカルサーバラインナップ PC クラスタからスカラ SMP まで HPC ラインナップ拡充 従来 SR11000シリーズにテクニカルPCサーバの投入 SR11000 後継として最新 POWER6プロセッサ32way 搭載 SR16000 発表 最新のOpteron4ソケットプロセッサ投入により X86アーキテクチャの技術計算アプリで世界最高性能を実現 SR16000 L2モテ ル HA8000-tc/RS425 POWER6 4.7GHz 32way 水冷モテ ル POWER6 3.5GHz 32way 空冷モデル Opteron/Barcelona 2.3/1.9GHz 16way SR16000 L1 モテ ル PC クラスタ スカラ SMP クラスタ 5 2 SR16000 シリーズ 6 3
4 2-1 スーパコンピュータ SR16000 のご紹介 POWER6 プロセッサを搭載した科学技術計算向け高性能コンピュータ ~ 従来機比単位面積あたり性能を 9 倍 単位電力あたり性能を 3 倍に強化 ~ 2008/4/10 製品発表! 新製品 SR16000 の特長 (1) 新世代マイクロプロセッサ POWER6 搭載クロックレート 3.5GHz/4.7GHz を誇る新世代 POWER6 が より高速な演算能力を提供 単体 SMP ノードでは 448GFLOPS/ 601.6GFLOPS の理論演算性能を実現します (2) 最大 512 ノードのスケーラビリティマルチノードシステムでは 最大 512 ノードで 229TFLOPS/ 308TFLOPS の超高速演算性能を実現 ノード間転送速度最大 16GB/ 秒 ( 単方向 )x2 の高速ノード間ネットワークにより 最適なシステム性能を引き出します (3) 世界最高クラスの高密度実装 1 ラックに最大 14 ノードを搭載可能 1 ラックあたりの理論演算性能では世界最高クラスの 8.4TFLOPS を実現 より小さなラック占有面積で 100TFLOPS 級のシステム導入が可能です (4) 環境性能の追求冷却方式に水冷技術を採用し 冷却の効率化を図るなど 従来比約 3 倍の電力性能比向上を実現 電気代や空調コストなどのランニングコストを低減します (5) 充実した運用支援機能予実算管理 ノードの稼働時保守などの機能で運用を容易にします 製品情報のウェブページ POWER6 プロセッサ PC クラスタ向けサーバ HA8000-tc/RS
5 3-2 大規模 PC クラスタ導入事例 ピーク性能 [TFlops] 分子科学研究所殿ナノサイエンス 5.4Tflops HA8000/110W クラスタ (449 ノード ) 筑波大学殿 PACS-CS QCD, 素粒子物理 14.34Tflops Xeon (R) ベース専用クラスタ (2,560 ノード ) 東京大学情報基盤センター殿 140Tflops HA8000-tc/RS425 クラスタ (952 ノード ) 出荷年 東京大学殿納システム 10 5
6 3-4 HA8000-tc/RS425 の開発方針 最新コモディティ ハードウェアに SR11000/PACS-CSで培った HPC 技術を適用した日立次世代 PCクラスタサーバ 最新コモディティ ハードウェアを採用したアーキテクチャ 最新 Opteron プロセッサの SMP& & 並列 10Gb-Ethernet 級の高速ネットワークの採用 オープン プラットフォーム OS:Linux(RedHat5) HPC 向け技術の転用 日立開発自動並列化 FORTRAN コンパイラ チューニング技術 ( 論理方式 ~ アプリまでを見たトータルチューニング ) 運用技術 : センター運用管理 シングルシステムイメージ等 クラスタ / 並列制御ソフト : オーフ ンソフト + 他社ソフト + 日立独自付加機能 HA8000-tc/RS425 仕様 Latest Quad Core Processor Large-Capacity Memory High-Speed Network High-Density Package HA8000-tc/RS425 Processor (Frequency) QuadCore AMD Opteron processor 8356(2.3GHz)/8347(1.9GHz) Number of processors (cores) min 2(8)/max 4(16) Cache memory 2nd level:512kbx4 3rd level:2mb HyperTransport frequency 1,000MHz Main memory ECC DDR2 667Registered DIMM Chipkill max/min 4GB/128GB number of slot 32 Disk Capacity HDD type 250GB[SATAII/300] (Internal) RAID level RAID1 250GB(250GBx2)~250GBx2(250GBx4) PCI slot PCI-Express<x8>: 3slot(Low profile) PCI-Express<x8>: 1slot, or PCI-Express<x8>: 3slot(Low profile) 64bit/133MHz: 1slot Network Interface 1000BASE-T/100BASE-TX/10BASE-Tx2 12 6
7 3-6 HA8000-tc/RS425 の構成 42 GB/s 25 GB/s SMP 並列 MPI 並列 NW Adapter Card 1~4 枚 NW トランキングをサポート 16 GB/s (4 x PCIe) Quad-Core Opteron#3 (Barcelona) Quad-Core Opteron#1 (Barcelona) South Bridge#1 PCI-Express PCI-Express ハ スクロック :1GHz Quad-Core Opteron#2 (Barcelona) Quad-Core Opteron#0 (Barcelona) South Bridge#0 PCI-Express PCI-Express HW による RAID1 サポート BMC Gb-E RAID Controller RJ45 RJ45 RJ45 2-ports Max 4x HDD HA8000-tc/RS425 の概観 14 7
8 3-8 HA8000-tc/RS425 の概観 Network Adapter D:810mm DIMM W:430mm Opteron PSUx2 3.5 HDD x max.4 H:86mm HA8000-tc/RS425 の構成 ノード間高速ネットワーク ( マルチステージ クロスバネットワーク ) ノードあたり GFLOPS ノードあたり 10 Gbps x 1~4 x 2( 双方向 ) 計算ノード 計算ノード 16way processor 16way processor Opteron Opteron システム制御 ネットワークアタ フ タ Opteron Opteron システム制御 ネットワークアタ フ タ 主記憶 ノードあたり max. 42 GB/s 主記憶 ノードあたり 4~128 GB お客様設備 LAN フロントエント サーハ ハート ウェア管理サーハ ネットワーク管理サーハ 16 8
9 3-10 TOP500 状況 東京大学情報基盤センター殿システム Linpack 測定値 ;82.98Tflops 理論ピーク ;113Tflops = ( ) x 効率 ;73.4% 17 4 日立自動並列化コンパイラ 18 9
10 4-1 日立自動並列化コンパイラ 最適化 Fortranコンパイラの自動並列化機能により 姫野ベンチでSR11000と同等の加速率を達成 加速率 ( 倍 ) 姫野ベンチ (Ext.Large) 実行スレッド数 SR11000/K2 HA8000-tc
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