Суперкомпьютеры на базе новых ARM процессоров

Насколько реально внедрение новой аппаратной базы суперкомпьютеров? Доклады с конференции SC14 в Новом Орлеане.

 Один из основных американских производителей суперкомпьютеров, компания Cray рассматривает ARM процессоры в качестве новой базы для своих устройств. Отчасти, оценивать  использование ARM архитектуры в своих системах компания начала и из-за контракта с министерством энергетики. Чиновник Cray сделал это заявление на SC14. Было сказано, что указанная архитектура является одной из нескольких технологий, которые компания будет рассматривать для того, чтобы разнообразить выпускаемую продукцию. Все это Cray планируют провести в рамках стратегии разработки адаптивных суперкомпьютеров. На данный момент разработки компании выходят на базе чипов фирмы Intel. Инициатива разработки адаптивных суперкомпьютеров была введена в 2006 году для того чтобы создать единую архитектуру суперкомпьютеров, который может поддерживать ряд технологий обработки данных, в том числе работу с GPU ускорителями и сопроцессорами  Intel Xeon Phi. К слову, Supercomputing Conference 2014 года (SC14) проходит сейчас в Новом Орлеане. Эта ежегодная конференция по вопросам суперкомпьютеров началась 16 ноября и продлится до 21 ноября. В заявлении Стива Скотта (Steve Scott), старшего вице-президента и технического директора компании Cray говорится следующее: «Мы видим альтернативные высокоэффективные технологии для высокопроизводительных вычислений и аналитических задач в таких разработках как 64-разрядные ARM, кастомные ASICs и процессоры Intel с пониженным энергопотреблением. Их испытание и внедрение представляется естественным шагом для нашей стратегии дальнейшего развития».

Кроме Cray на SC14 высказались компании Cavium, Applied Micro и PathScale. Они тоже поделились новостями о продвижении ARM архитектуры в пространстве HPC (высокопроизводительных вычислений). Некоторые производители чипов, в том числе Advanced Micro Devices и Marvell Technologies строят для датацентров системы, в чью основу положена 64-разрядная архитектура ARMv8-A, являющаяся альтернативой процессорам Intel. Рынок ожидает появления в течение ближайших лет системы, построенные на ARM и SoCs (система-на-чипе).

По прогнозам главного технического директора ARM Майка Мюллера (Mike Muller), ARM архитектура с низким энергопотреблением – которую легко встретить в смартфонах и планшетах – отлично подходит для применения в высокопроизводительных вычислениях, так как она движется в направлении все еще не достигнутого эксафлопса (10¹⁸ флопса)

По мнению чиновника из Cray, контракт с министерством энергетики дает возможность шире раскрыть возможность применения 64-битных архитектурных решений в сфере высокопроизводительных вычислений. Кроме того, Cray работает с Cavium над анализом использования ARM систем в качестве базы для суперкомпьютеров. Эти две компании будут разрабатывать вычислительные кластеры, основанные на 48-ядерных ThunderX ARM SoCs.

Cavium представила ThunderX в июне на выставке Computex 2014 шоу и должностные лица компании говорят, что они видят возможность применения своих чипов в обычных системах, а также микросерверах с пониженным энергопотреблением. В рамках SC14 Cavium демонстрирует ThunderX, работающие под управлением таких операционных систем, как Red Hat Linux и Canonical Ubuntu. Были продемонстрирована работа таких приложений как Java 8 и Apache Web Server. Компания Cavium также может похвастается 1U (1,75-дюймовый) и 2U (3,5 дюйма) серверными конструкциями.

Представители Applied Micro предложили ARM сервер на базе X-Gene SoC  и объявили что  компания сотрудничает с Red Hat и Cirrascale, производителем HPC систем. В таком тандеме планируется создать HPC кластер, который исследователи Ливерморской национальной лаборатории будут оценивать в рамках партнерской программы раннего доступа  Red Hat ARM.

Со своей стороны, чиновники PathScale сообщили, что  для клиентов их компании будет доступен новый EKOPath Compiler для серверов на основе ARM уже в следующем месяце. Согласно заявлению должностных лиц компаний, EKOPath Compiler поддерживает инструкции SIMD и AES, а также C99, C ++ 2003, C ++ 11 и Fortran 90/95. Разработчики считают, что с такими возможностями для партнеров компании ARM будет легче развернуть решения в среде высокопроизводительных вычислений.