Новосибирский государственный университет Факультет информационных технологий

А.М.Федотов

Словарь терминов в коллекции "Вычислительные системы"

Blue Gene

Blue Gene - совместный проект массово-параллельной архитектуры фирмы IBM и Ливерморской национальной лаборатории им. Лоуренса (Lawrence Livermore National Laboratory, LLNL) Министерства энергетики США.

Проект создания вычислительной масштабируемой суперсистемы Blue Gene был анонсирован корпорацией IBM в декабре 1999 г.
Первая поставка простой конфигурации системы - модели IBM Blue Gene/L была осуществлена в 2000 году в Ливерморскую национальную лабораторию им. Лоуренса (LLNL - Lawrence Livermore National Laboratory). Неоднократное наращивание первоначальной конфигурации ВС превратило ее уже в 2004 году в самый мощный суперкомпьютер в мире. В 24-й редакции списка 500 наиболее мощных компьютеров мира (Тор500) было указано, что конфигурация IBM Blue Gene/L из 32768 процессорных ядер (16384 двухъядерных процессоров IBM PowerPC 440 с тактовой частотой 700 МГц) обладала пиковой производительностью 91,75 терафлопс (70,72 терафлопс - на тестовом наборе LINPACK).
Конфигурация IBM Blue Gene/L, эксплуатировавшаяся в 2006-2007 годах в LLNL (28-ая и 29-ая редакция списка Тор500), характеризовалась следующими показателями: число процессорных ядер - 131 072 (двухъядерных процессоров PowerPC 440 - 65 536), пиковая производительность - 367 терафлопс (280,6 терафлопс - на наборе тестов LINPACK).
Наращивание ресурсов IBM Blue Gene/L, произведенное к ноябрю 2007 года в Ливерморской лаборатории, позволило преодолеть рубеж 0,5 петафлопс. Конфигурация модели IBM Blue Gene/L 2008 года обладает следующими показателями: число процессорных ядер - 212 992, пиковая производительность - 596,38 терафлопс (478,2 терафлопс - на LINPACK), занимаемая площадь - 4060 квадратных футов (377,2 м²), цена - 208 млн долл.

Реализованная конфигурация модели IBM Blue Gene/P, состоящая из 65 536 процессорных ядер (из 32768 двухъядерных микропроцессоров Power PC 450 с тактовой частотой 850 МГц), обладает пиковой производительностью 222,8 терафлопс (167,3 терафлопс - на LINPACK). Эта конфигурация является второй в 30-й редакции Тор500 (11/2007) и самой мощной суперВС Европы. Она установлена в Научно-исследовательском консорциуме FZJ (Forschungszentrum Juelich) в Германии. С 2008 года на факультете ВМК МГУ имени М.В.Ломоносова работает суперкомпьютер IBM Blue Gene/P.

Blue Gene/Q является эволюционным продолжением архитектур Blue Gene/L и Blue Gene /P, работающим на более высокой частоте и потребляющей меньше энергии на один флопс производительности.
BlueGene/Q работает на базе 16-ядерных процессоров IBM PowerPC A2 с частотой 1,6 ГГц. В качестве операционной системы применяется Linux. Поддержка транзакционной памяти реализована не на программном, а на аппаратном уровне.
Стоимость Blue Gene/Q оценивается The Register приблизительно в 150 млн. долларов США за каждый петафлопс.
Системы, построенной по архитектуре Blue Gene/Q: Sequoia, JUQUEEN, Mira, Vulcan.

Создание петафлопсной системы IBM Blue Gene («голубой ген») изначально было продиктовано необходимостью решения фундаментальной проблемы - исследования процесса синтеза и свертывания белков. Без моделирования этого процесса невозможно, в частности, понять особенности ряда заболеваний (например, Паркинсона) и создать лекарства узконаправленного действия.
Разработчиками указаны три обширные области применения IBM Blue Gene:
• моделирование физических явлений;
• обработка данных в реальном масштабе времени;
• автономный (offline) анализ данных.
Первая область применения суперВС стала доминирующей. Сюда относятся исследование проблем наук о жизни, моделирование климата и предсказание погоды, энергетические исследования, моделирование и проектирование автомобильных и аэрокосмических конструкций.
Суперкомпьютеры необходимы для исследований по материаловедению и нанотехнологиям. Они успешно применяются для моделирования ядерных процессов и в исследованиях по ядерным вооружениям.
Работы по проекту IBM Blue Gene так же, как и по проекту Cray X, ведутся прежде всего в интересах национальной безопасности США.

Ключевые термины, связанные с термином "Blue Gene":

1. JUQUEEN
2. Mira
3. Sequoia
4. Vulcan

Литература

Дополнительная:

1. Хорошевский В.Г. Архитектура вычислительных систем: Учеб. пособие. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2008. - 520 с.

Ключевые термины (головные):  Системы с массовой параллельной обработкой;   Sequoia;   JUQUEEN;   Mira;   Vulcan;

Контекстный поиск: Задайте образец для поиска:

Федотов Анатолий Михайлович

НГУ ФИТ НГУ ИВТ СО РАН