Szczegóły dotyczące planów dotyczących domowych superkomputerów w Chinach

To już oficjalne: następny superkomputer w Chinach, petascale Dawning 6000, zostanie zbudowany wyłącznie z mikroprocesorów własnej produkcji. Weiwu Hu, główny architekt rodziny procesorów Loongson (znanej również jako Godson) w Institute of Computing Technology (ICT), oddziale Chińskiej Akademii Nauk, również potwierdza, że ​​superkomputer będzie działał pod kontrolą systemu Linux. To ostre odejście od ostatniego superkomputera w Chinach, Dawning 5000a, który zadebiutował na 11. miejscu listy najszybszych superkomputerów na świecie w 2008 roku i został zbudowany z chipów AMD i działał pod Windows HPC Server.





Wejdź do Chin: Prototypowy czterordzeniowy Loongson 3 będzie produkowany na skalę komercyjną przez STMicro od tego roku.

Pojawienie się Dawning 6000 będzie ważnym punktem zwrotnym dla rodziny procesorów Loongson, która do tej pory była używana tylko w niedrogich, energooszczędnych netbookach i nettopach. Kiedy po raz pierwszy ogłoszono Dawning 5000a, również miał być zbudowany z procesorami Loongson, ale firma Dawning Information Industry Company, która zbudowała komputer, ostatecznie zdecydowała się na układy AMD, powołując się na brak wsparcia dla Windows i niepowodzenie ICT dostarczyć wystarczająco mocny chip na czas.

Dawning 6000 zostanie ukończony najpóźniej w połowie 2010 roku, mówi Hu, i może być gotowy do pracy już pod koniec 2010 roku. To już drugi raz, kiedy przedstawiciel ICT obiecał superkomputer zbudowany w całości przy użyciu Loongsona. procesory.



Rozwój Loongson 3 rozpoczął się w 2001 roku jako produkt dziesiątego pięcioletniego programu w Chinach. Wszystkie układy z rodziny Loongson są oparte na zestawie instrukcji MIPS – pierwotnie opracowanym w latach 80., ale obecnie nie używanym w komputerach stacjonarnych i serwerowych, chociaż nadal używanym w wielu urządzeniach wbudowanych. Obecnie na liście Top 500 dominują układy x86, a procesory inne niż x86 obsługują mniej niż 15 procent wysokowydajnych systemów na liście.

Jest to bardzo wydajna architektura MIPS, która po uruchomieniu w konfiguracji klastrowej staje się bardzo wydajna, mówi Art Swift, wiceprezes ds. marketingu w Sunnyvale, firma MIPS Technologies z siedzibą w Kalifornii, która opracowała architekturę MIPS.

W artykule opublikowanym w 2009 roku zaproponowano użycie chipów Loongson 3 w klastrach zawierających do 16 rdzeni, aby osiągnąć ekstremalnie wysoką wydajność. Tom Halfhill, analityk w Raport mikroprocesorowy , oblicza, że ​​w tej konfiguracji osiągnięcie poziomu wydajności petaflopa (jeden biliard operacji na sekundę) może wymagać zaledwie 782 16-rdzeniowych układów.



Halfhill twierdzi, że Loongson 3 niewiele różni się od układu najnowszej generacji Loongson 2F, który jest już dostępny w komputerach konsumenckich. Główne różnice polegają na tym, że obejmuje sprzętową translację instrukcji x86 (używanych w większości mikroprocesorów firm Intel i AMD) oraz zawiera wiele rdzeni – od czterech do proponowanych 16 – każdy zdolny do niezależnego przetwarzania poleceń. Wyraźnie nieobecny w Loongson 3 jest wielowątkowość, która umożliwia pojedynczemu rdzeniowi wykonywanie wielu instrukcji jednocześnie. (Zarówno Intel, jak i Sun wprowadziły już wielowątkowość do niektórych swoich chipów.)

Generacje 2 i 3 Loongsona używają tego samego rdzenia ogólnego przeznaczenia, ale Loongson 3 łączy więcej rdzeni razem. Czterordzeniowy układ Loongson 3 jest obecnie w fazie prototypu, a ostateczna, 64-nanometrowa wersja układu została naklejona taśmą pod koniec grudnia, co oznacza, że ​​ostateczny opis układu zostanie wkrótce przesłany do producenta STMicroelectronics.

Chociaż czterordzeniowy Loongson 3 może znaleźć zastosowanie we wszystkim, od komputerów stacjonarnych po dekodery (chip zawiera dodatkowe instrukcje zaprojektowane specjalnie w celu przyspieszenia odtwarzania multimediów), prawdopodobnie będzie potrzebna wersja ośmiordzeniowa dla proponowanego superkomputera petaskalowego. Ta wersja będzie zawierać cztery regularne rdzenie, wraz z czterema koprocesorami GStera, zaprojektowanymi specjalnie do obliczeń matematycznie intensywnych. Te koprocesory są szczególnie ważne, ponieważ lepiej radzą sobie z intensywnymi obliczeniami matematycznymi, w tym z testem LINPACK, który wykorzystuje algebrę liniową do porównania najszybszych superkomputerów na świecie oraz do określenia ich pozycji (i praw do chwalenia się ich właścicieli) na liście 500 największych superkomputery.



Jack Dongarra, informatyk, który wprowadził benchmark LINPACK, twierdzi, że proponowana architektura Dawning 6000 – wielozadaniowe rdzenie sprzężone z koprocesorami do pewnych rodzajów obliczeń matematycznych – jest zgodna ze standardowym projektem superkomputera.

Czterordzeniowy Loongson 3 zawiera już dwie 64-bitowe jednostki zmiennoprzecinkowe w każdym ze swoich rdzeni. Więc teoretycznie może być używany jako chip towarowy w superkomputerze. Jednak wymagałoby to znacznie więcej tych rdzeni, aby osiągnąć tę samą moc przetwarzania, mówi Dongarra.

Intel pozostaje niewzruszony perspektywą nowego, sponsorowanego przez państwo konkurenta w dziedzinie obliczeń o wysokiej wydajności. Pomiar wpływu na konkurencyjność produktu, który [jeszcze] nie istnieje, jest zawsze problematyczny i generalnie tego nie robimy, mówi Chuck Mulloy, rzecznik firmy Intel. W całej naszej historii nigdy nie było takiej sytuacji, w której nie zmierzyliśmy się z konkurentem. Nie spodziewamy się, że to się zmieni – w rzeczywistości z zadowoleniem to przyjmujemy.



Dongarra ostrzega, że ​​nie ma sensu spekulować na temat wydajności nadchodzącego Dawning 6000, dopóki nie zostaną przeprowadzone testy porównawcze, nie tylko dlatego, że architektura MIPS jest niestandardowa w obliczeniach o wysokiej wydajności. Chociaż życzę im dobrze, widzę wiele wyzwań związanych z działaniem całego systemu, mówi Dongarra. Wyzwania te obejmują konieczność dostosowania oprogramowania uruchamianego przez Dawning.

Halfhill, który udał się do ICT w Pekinie, aby opowiedzieć o narodzinach Loongsona 3, uważa, że ​​niezależnie od wydajności systemu, to tylko kwestia czasu, zanim Chiny zbudują własny chip, który będzie konkurencyjny w stosunku do tych produkowanych na Zachodzie. . Technicznie nic nie stoi na przeszkodzie, by robili światowej klasy procesory, mówi. Mają architektów i informatyków równie mądrych jak my.

ukryć