NEC SX

Стойка SX-5 на выставке в Австралийском технологическом парке

Серия SX (или архитектура SX) — семейство векторных суперкомпьютеров, которые разрабатываются, производятся и продаются японской компанией NEC. С момента выхода в апреле 1983 года первых моделей серии — SX-1 и SX-2 — было выпущено несколько поколений этой архитектуры. С SX-1 и SX-2 в начале 80-х компания NEC вошла на мировой рынок суперкомпьютеров, где в это время безраздельно правили две американские компании - Control Data и Cray Research. Годом ранее свои суперкомпьютеры представили две другие японские компании - Hitachi и Fujitsu. С конца 1990-х годов суперкомпьютеры серии SX являются одними из самых мощных среди векторных суперкомпьютеров. Несколько лет, начиная с 2001 года, компания Cray по соглашению с NEC продавала суперкомпьютеры SX-5 и SX-6 эксклюзивно на территории США и неэксклюзивно — по всему миру.

За свой вклад в разработку архитектуры SX инженер Тадаси Ватанабэ (Tadashi Watanabe) был награждён Премией Эккерта — Мокли («Eckert–Mauchly Award[англ.]») в 1998 году и Премией Сеймура Крэя («Seymour Cray Computer Engineering Award[англ.]») в 2006 году.[1]

Системы серии SX

[править | править код]

Серия SX была представлена в апреле 1983 сразу двумя моделями — SX-1 и SX-2. Модель SX-2 была первым в мире супекомпьютером, преодолевшим барьер вычислительной мощности 1 Гфлопс, показав производительность в 1,3 Гфлопс.[2]

Модели SX-3 (апрель 1990 года) были первыми мультипроцессорами в серии и поставили новый мировой рекорд производительности в 22 Гфлопс.[2]

Начиная с серии SX-4 (ноябрь 1994-го) суперкомпьютеры серии SX являются параллельным, то есть состоящими из нескольких узлов (до 10 узлов у SX-4, свыше 500 узлов — у SX-ACE). Каждый узел состоит из нескольких параллельных векторных процессоров (см. SMP), а узлы объединяются в стандартную схему с общей распределенной памятью (схема SDM-MIMD в таксономии Флинна, или NUMA — по способу доступа к памяти). В модели SX-4 NEC перешел на технологию КМОП при изготовлении процессоров, до этого использовались микросхемы на биполярных транзисторах с эмиттерно-связанной логикой, на основе которых строила свои суперкомпьютеры компания Cray. Это позволило снизить общую стоимость, а также энергопотребление системы и использовать простое воздушное охлаждение вместо водяного. В SX-4 также был осуществлен переход с памяти SRAM на память DRAM.

Модели SX-6 (октябрь 2001 г.) и SX-7 (октябрь 2002 г.) впервые использовали векторные процессоры, выполненные на одном кристалле. На узлах модели SX-6 был построен суперкомпьютер Earth Simulator и являлся самым мощным суперкомпьютером в мире по тесту LINPACK с 2002 по 2004 году с результатом 35,86 Тфлопс. Вторая, более мощная, версия Earth Simulator — Earth Simulator-2 построена на узлах модели SX-9.

SX-системы с одиночным узлом
SX-2 SX-3 SX-4 SX-5 SX-6 SX-7 SX-8 SX-8R SX-9 SX-ACE
Год 1983 1989 1994 1998 2001 2002 2004 2006 2007 2013
Макс. число процессоров 1 4 32 16 8 32 8 8 16 1
Пиковая мощность ЦПУ, Гфлопс 1,3 5,5 2 8 8 8,83 16 35,2 102,4 256
Пиковая мощность системы, Гфлопс 1,3 22 64 128 64 282 128 281,6 1638 256
Макс. объем памяти 256 МБ 2 ГБ 16 ГБ 128 ГБ 64 ГБ 256 ГБ 128 ГБ 256 ГБ 1 ТБ 1 ТБ
Пропускная способность шины памяти, ГБ/с 11 44 512 1024 256 1129 512 563,2 4096 256
Пропускная способность шины памяти на ЦПУ, ГБ/с 11 22 16 64 32 35,3 64 70,4 256 256
SX-системы с несколькими узлами
SX-4 SX-4A SX-5 SX-6 SX-8 SX-8R SX-9 SX-ACE
Макс.число узлов 16 16 32 128 512 512 512 512
Макс. кол-во ЦПУ 512 256 512 1024 4096 4096 8192 512
Пиковая мощность, Тфлопс 1 0.5 4 8 65 140,8 839 131
Макс. объем памяти 256 ГБ 512 ГБ 4 ТБ 8 ТБ 64 ТБ 128 ТБ 512 ТБ 32 ТБ
Общая пропускная способность шины памяти, ТБ/с 8 4 32 32 131 281,6 2048 131

Текущая версия

[править | править код]

Текущей моделью серии является модель SX-ACE.[3] Каждый процессор модели SX-ACE имеет пиковую производительность 256 Гфлопс и поддерживает до 1 Тбайта оперативной памяти. Узел SX-ACE состоит из одного процессора, а система может содержать до 512 узлов.[4]

Программное обеспечение

[править | править код]

Начиная с SX-3 суперкомпьютеры серии SX работают под управлением 64-битной UNIX-подобной операционной системы SUPER-UX и поставляются с компиляторами языков FORTRAN и C++. Компания Cray также разработала компилятор языка Ada, который поставляется по желанию заказчика. Некоторые прикладные программы поставляет сама компания NEC, но ожидается, что заказчик сам будет писать и устанавливать своё ПО.

На суперкомпьютере Earth Simulator использовалась специальная операционная система под названием "ES OS" (Earth Simulator Operating System). Она содержит множество специфических функций, которые имеются только в Earth Simulator OS и отсутствуют в обычных версиях ОС SUPER-UX.

Помимо коммерческого прикладного программного обеспечения на SUPER-UX можно откомпилировать и запустить множество свободного ПО, например Emacs и Vim. Существует также версия компилятора GCC, портированная под эту платформу.

Литература

[править | править код]
  • под ред. David Padua. Encyclopedia of Parallel Computing. — Springer, 2012. — 2366 p. — ISBN 0387098445. (недоступная ссылка) (англ.)

Примечания

[править | править код]
  1. ↑ Dr. Tadashi Watanabe to Receive IEEE Award for Vector Supercomputer Development. Дата обращения: 15 декабря 2013. Архивировано 15 декабря 2013 года.
  2. ↑ 1 2 Padua, 2012, p. 1269.
  3. ↑ NEC provides vector supercomputer with the world’s fastest core performance. Дата обращения: 15 декабря 2013. Архивировано из оригинала 15 декабря 2013 года.
  4. ↑ Рекламный проспект SX-ACE. Дата обращения: 15 декабря 2013. Архивировано 3 декабря 2013 года.

Ссылки

[править | править код]