Titan Cray XK7

TITAN CRAY XK7
Nº 1 DE LA LISTA TOP500 DESDE NOVIEMBRE DE
2012



TITÁN CRAY XK7

1. Introducción
Titan Cray XK7 es desde el mes de Noviembre de 2012, en el nuevo líder
mundial de la supercomputación, según la lista Top500.
Se ha instalado en el Oak Ridge National Laboratory de Tennessee (Estados
Unidos).
Ha sido construido por Cray Inc. y se trata de un sistema híbrido que cuentacon
una potencia de cálculo de 17,59 Petaflops, el equivalente a 4 mil billones de cálculos
por segundo, lo que supone 1,27 Petaflops más que el anterior líder, el IBM Sequoia
Computer, ubicada en el Laboratorio Nacional Lawrence Liver en California y número 1
de esta lista hasta el pasado mes de julio.
Completando el top 5 se encuentran la
computadora K de Fujitsu en el Instituto AvanzadoRIKEN sobre Ciencias de la Computación en la ciudad
de Kobe (Japón); Mira, un sistema BlueGene/Q de IBM
en el Laboratorio Nacional Argonne de Chicago; y otro
sistema BlueGene/Q de IBM llamado Juqueen ubicado
en el centro de investigación Forschungszentrum
Juelich en Alemania.
Titan recibe financiación del Departamento de
Energía estadounidense y es utilizada para hacer
investigaciones sobreenergía nuclear, cambio
climático, astrofísica y motores eficientes, entre otros
temas.
Como la mayoría de los supercomputadores mundiales de la lista Top500, utiliza
Linux como sistema operativo principal, en concreto una versión pequeña de
denominada Cray Linux Environment (CLN).


2. Características generales
Este supercomputador se ha ensamblado en 200 cabinas o módulos similares alos del Jaguar, que diseñó la propia empresa Cray Inc. y fue líder de la lista Top500 en
Noviembre de 2009. Estos módulos se dividen en un total de 18.688 nodos, cada uno
de los cuales contiene una CPU con 32 GB de memoria y una GPU con otros 6 GB de
RAM. El tamaño total de la memoria RAM es de más de 710 TB, c on 10 PB de
almacenamiento externo (constituido por más de 10.000 discos duros de 1TB y 7200
rpm) con una velocidad de transferencia de 240 GB/s.
Este supercomputador consta de un total de 560.640 procesadores, de los
cuales 299.008 son AMD Opteron 6274 de 16 núcleos y los otros 261.232 restantes
son procesadores gráficos NVIDIA Tesla K20x.
De acuerdo a los investigadores, 251
de los sistemas más rápidos del mundo se
encuentran en EEUU, 105 en Europa y 123
en Asia, con72 de ellos en China La
compañía Intel proveyó los procesadores
para el 76% de los sistemas, AMD para el
12% e IBM para el 10,6%.
Titan utiliza el sistema de interconexión
de nodos de alto rendimiento Geminis
(llamado Cray Gemini). Los nodos están
refrigerados por un doble ciclo de agua y
refrigerante para poder mejorar la eficiencia
energética, es por ello que junto a lascaracterísticas del procesador, las GPGPUS
y otras tecnologías, este supercomputador es
también energéticamente muy eficiente. Titan
está situado en tercer puesto en la lista
gree500, la lista de superordenadores más
eficientes del mundo con una marca de 2,1
GFLOPS/W, cuando un procesador de PC de
gama alta ronda los 0,5 GFLOPS/W.
Cuenta
con
un
entorno
de
programación unificado CPU / GPU queproporciona a los usuarios herramientas,
bibliotecas, compiladores y software de
terceros, totalmente integrado con el
hardware del sistema.
En la próxima actualización se espera
alcanzar 20 Petaflops de potencia de cálculo
y entre 20 y 30 PB de almacenamiento con
una
velocidad
de
transferencia
de
aproximadamente 1 TB/s.


3. Procesadores
El hardware Tesla es el que provee
cerca del 90%de los 20 Petaflops en coma
flotante
por
segundo,
mientras
los
procesadores AMD se encargan del cómputo
de proceso general, sosteniendo 1:1 estos
18.688 aceleradores Tesla. Esto quiere decir
que ambos elementos son claves en esta
súper máquina de procesamiento de datos
complejos a grandes volúmenes.

AMD Opteron
6274 de 16
núcleos
NVIDIA Tesla
K20x

3.1. AMD Opteron 6274...