Česká republika se drží motorů NEC určených pro modelování počasí

V superpočítači jsou nyní dva různé typy polární záře. Existuje legendární počítač „Aurora“, který mění tvar, možná i legendární, a nyní superpočítač „Aurora A21“ vytvořený společností Intel s mnoha jádrovými procesory Knights a nyní, pokud jej Intel dokáže dostat z domu, směs „ Sapphire Rapids ”Xeon procesory SP a„ Ponte Vecchio “X^H GPU akcelerátory pro Argonne National Laboratory. Pak existují skutečné systémy založené na Auroře od výrobce superpočítačů NEC, které si mohli koupit za poslední čtyři roky.

Český hydrometeorologický ústav (ČHMÚ), modely a předpovědi počasí, podnebí, kvality ovzduší a hydrologie pro Českou republiku, zakoupil kapalinou chlazený hybridní superpočítač založený na procesorech X86 a motorech Aurora s radikálním zlepšením simulačních schopností. Sídlo společnosti se nachází v hlavním městě Praze a zejména v kancelářích v pivní ráji v Plzni v západních Čechách. (Nezní to perfektně?)

Stejně jako mnoho menších meteorologických organizací v Evropě a některé z největších v Japonsku a Asii v průběhu desetiletí, ČHMÚ byl dlouholetým uživatelem paralelních vektorových procesorů NEC, které jsou podobné původním vektorovým strojům Cray z dob minulých. Zajímavé je, že NEC je poslední, kdo vytvořil vektorový superpočítač stále ve hře, ale stejným způsobem musel s cílem snížit náklady paralelně přistupovat k procesoru akcelerátoru s paralelní vektorovou architekturou Tsubasa SX založenou na akcelerátorech Aurora a zlepšit škálovatelnost.

ČHMÚ, jehož hezké sídlo je zobrazeno na výše uvedené fotografii, je již dlouhou dobu na odchozí výpočetní cestě NEC. Není tedy vůbec překvapením, že se meteorologická agentura této struktury drží, ať už je jakkoli upravená. A zatímco se mnoho klientů odvrátilo od inženýrství SX (a klientům ve Spojených státech, jako je Národní centrum pro výzkum atmosféry v roce 1996, bylo zakázáno nakupovat superpočítačové vybavení NEC a Fujitsu poté, co těmto dvěma prodejcům byla uložena dumpingová a dovozní cla po stížnosti od Cray.) Vektorové stroje, jako jsou ty od Cray a Fujitsu a dokonce i IBM s klíčovými snímky Vector-Assisted 3090-VF z minulých let, jsou všechny dobré stroje a elegantně navržené. V průběhu roku 2006, posledního roku, za který máme nějaké údaje, NEC prodala po celém světě 1 000 superpočítačů SX. Nyní by to mohlo být téměř dvakrát.

Jak jsme všichni zmínili, když se vektorové motory Aurora objevily na podzim roku 2016 před konferencí o superpočítačích SC16, nejpopulárnějším superpočítačem od NEC byl Earth Simulator, který byl nejvýkonnějším strojem na světě od roku 2001 do roku 2004 a který měl 5120 vektorové motory, založené na konstrukci To the SX-6, nabízejí neuvěřitelných 35,9 teraflops za cenu 350 milionů dolarů. Toto zařízení bylo upgradováno na ES2 v roce 2009 pomocí architektury SX-9 a superpočítač Project K za 1,2 miliardy dolarů měl obsahovat vektorové oddíly vytvořené NEC, ale velká recese přinutila NEC vytáhnout a celou dohodu opustit. Corporation a Hitachi Interconnection Company. (Fujitsu nakonec převzal celý projekt.)

Zde byly podrobně uvedeny zdroje a rychlosti počátečních zařízení Aurora Vector Engine 10A, 10B a 10C a několik týdnů jsme tam architekturu důkladně sledovali. V té době mohou vektorové motory Aurora zcela překonat GPU Intel „Skylake“, „Knights Landing“ a Nvidia „Volta“ V100 z hlediska ceny a mohou s přesností překonat procesory Intel s dvojitým flopem; Primární čipy Aurora obsahují 48 GB paměti HBM2 a na šířku pásma paměti mohou překonat tar z kteréhokoli z těchto dalších zařízení. S kickerovým hardwarem Vector Engine 20A / 20B zvýšil NEC výkon na 3 teraflops, což je o 22,5 procent oproti předchozí sérii Vector Engine A na 2,45 teraflops a šířku pásma paměti na 1,5 TB / s, což je o 25 procent více než 1,2 TB / s se zásobníkem HBM2 v prvních čipech Aurora.

ČHMÚ objednala nový superpočítač Tsubasa od německé dceřiné společnosti NEC loni v září a byl nainstalován a uveden do provozu v prosinci, ačkoli o tom nyní mluví meteorologická agentura. Sada zakoupená společností CHMI obsahuje 48 procesorů AMD Epyc řady 7002 se dvěma paticemi a osm nejnovějších disků Vector 20B v systémech PCI-Express 4.0, což je celkem 385 vektorových disků. Těchto 48 uzlů obsahuje vestavěnou paměť HBM2 18 TB plus 24 terabajtů paměti na hostitelích X86, plus paralelní systém souborů 2 PB založený na úložišti LxFS-z od NEC, což je japonská společnost s implementací open source paralelního systému souborů Luster na horní část systému. Soubory ZFS pro Sun Microsystems (nyní Oracle). Výpočetní a úložné uzly jsou navzájem propojeny pomocí sítě Nvidia 200 Gb / s HDR InfiniBand a přímému chlazení kapalinou je zabráněno v přehřátí.

Československá republika byla vytvořena na konci první světové války v roce 1919 a krátce nato byl vytvořen Národní meteorologický ústav, předchůdce ČHMÚ. Organizace je odborníkem na modely rozptylu znečišťování ovzduší a je také spolu s Francií významným přispěvatelem k numerickému systému predikce počasí ALADIN, který používalo 26 zemí, když ČHMÚ zakoupila soupravu NEC s 320 uzly Xeon E5 se 7 680 jádry a použití 100 Gb / s EDR InfiniBand Connect pro modelování počasí; Tento systém obsahuje 1 petabajt úložiště LxFS-z.

V průběhu let měl ČHM spravedlivé množství NEC, ale protože se často nedostává do hodnocení Top500 u systémů, které provozují vysoce výkonný Linpack, a pak se tím chlubí (to není totéž, jako říkat světovou špičku). 500 superpočítačů pro skutečné aplikace HPC). Nemůžeme je najít všechny, ale našli jsme pár. V roce 2008 měl CHMI NEC SX-6 / 8A-32 jeden, 32 vektorových pohonných systémů založených zhruba na stejné technologii Earth Simulator, stejně jako řadu serverů Sun Microsystems Sun Fire Opteron pro databáze Oracle a další pracovní zátěže. V roce 2016 měl ČHMÚ dva uzly NEC SX-9, každý s 16 vektorovými procesory a po 1 TB hlavní paměti, které spouštěly simulace, a také některé servery Oracle T5-8 provozující databáze. Jedná se samozřejmě o motory používané v ES2 kickeru k Earth Simulatoru.

To, co NEC nyní potřebuje, je dohoda ES3 s japonskou vládou – ale vzhledem k úspěchu a ceně systému „Fugaku“ společnosti RIKEN s procesory Arm a integrovanými motory pro přenos tuku se to zdá nepravděpodobné. Ale staly se divné věci. NEC má rozhodně plán, který bude spuštěn za pár let:

Otázkou je, jak obtížné je pro NEC tlačit na výkon ve spojení s podporou šířky pásma popsanou výše. Přechod na 7nm technologie by mohl přinejmenším zdvojnásobit výkon. Uvidíme, co NEC udělá příští rok.