Titan (суперкомпьютер)

Titan
Активность	29 Октября 2012
Спонсоры	US DOE и NOAA (менее 10%)
Операторы	Cray Inc.
Местонахождение	Национальная лаборатория Оук-Ридж, Теннесси
Архитектура	18688 процессоров AMD Opteron 6274 (16 ядер в каждом) 18688 ускорителей (GPU) Nvidia Tesla K20x Cray Linux
Мощность	9 МВт
Пространство	404 кв. м
Оперативная память	710 ТБ (598 ТБ подключено к ЦПУ и 112 ТБ к Tesla)[1]
Запоминающее устройство	10 Петабайт[2]
Производительность	~20 петафлопс (ноябрь 2012 года)
Рэнкинг	TOP500: 1 (ноябрь 2012 года)
Цель	Научные расчёты
Веб-сайт	http://www.olcf.ornl.gov/titan/

Titan — суперкомпьютер компании Cray Inc. установленный в национальной лаборатории Оук-Ридж (сокращенно ORNL, национальная лаборатория Министерства энергетики США, Теннесси) для использования в научных проектах. Является обновлением суперкомпьютера Jaguar, при котором было увеличено количество центральных процессоров и добавлены GPU Nvidia Tesla K20x.^[3][4] Анонсирован в октябре 2011, введен в строй в октябре 2012.^[5][6] Занял 1 строку в ноябрьском рейтинге TOP500 суперкомпьютеров мира по производительности на тесте Linpack.

Архитектура и устройство

Titan — массово-параллельный суперкомпьютер, построенный на платформе Cray XK7 с гибридной архитектурой: помимо 16-ядерных процессоров AMD Opteron 6274 в каждый из 18.688 узлов суперкомпьютерной системы установлен графический процессор общего назначения NVIDIA Tesla K20x (архитектура Kepler). Таким образом общее число ядер компьютера составляет 299008. Компилятор, специально разработанный для Titan-а, автоматически распараллеливает исполнение кода между центральным и графическим процессорами.

Применение

Львиная доля компьютерного времени Titan-а будет отдана под приложения государственной программы Министерства энергетики США под названием «Innovative and Novel Computational Impact on Theory and Experiment program» (INCITE)^[7].

Несмотря на то, что Titan можно использовать для любого проекта, количество заявок превысило имеющееся компьютерное время. Поэтому было решено провести тщательный отбор. В 2009 году Oak Ridge Computing Leadership Facility (OCLF) рассмотрел 50 заявок и сузил список до 6 проектов, которые были выбраны не только из-за важности исследовательских тем, но и из-за способности программного обеспечения проектов как можно полнее использовать возможности гибридной системы.^[8] Программный код этих проектов пришлось изменить так, чтобы он мог исполняться на графических процессорах Titan-а, при этом требовалось оставить возможность исполнения кода на обычных процессорах, чтобы он не был привязан исключительно к Titan-у.^[8]. В течение двух лет исследователи и программисты переписывали свои приложения, чтобы начать его использование с первых же дней введения Titan-а в строй.

Первыми проектами, которые получат доступ к Titan-у являются:

• Процессы сгорания топлива: С помощью приложения S3D исследователи могут смоделировать турбулентное сгорание различных видов и составов топлива. Результаты исследований позволят создавать высокоэффективные, экономичные, оптимальные двигательные системы, почти не загрязняющие окружающую среду.^[8]

• Наука о материалах: С помощью приложения WL-LSMS исследователи смогут находить и создавать новые материалы, исследуя их магнитные свойства при разных температурах на нано-уровне. Результаты исследований позволят создавать новые электродвигатели и электрогенераторы.

• Атомная энергия: С помощью приложения Denovo исследователи смогут моделировать поведение нейтронов в ядерном реакторе. Результаты исследований позволят выяснить, как более эффективно использовать стареющие ядерные реакторы США при сохранении их безопасности. На Titan-е приложение Denovo смоделирует за 13 часов один полный цикл службы стержня ядерного топлива, в то время как на Jaguar-е на это требовалось 60 часов.

• Изменения климата: Программа Community Atmosphere Model-Spectral Element (CAM-SE) симулирует долгосрочные глобальные изменения климата. Результаты вычислений позволят исследователям вычислить качество воздуха в ближайшем будущем, а также влияние его состава на климат. Titan позволяет за один день компьютерного времени сделать прогноз на 1-5 лет вперед, в то время как на Jaguar за один день можно было вычислить только прогноз на 3 месяца.

Примечания

1. ↑ Feldman, Michael Titan Sets High Water Mark for GPU Supercomputing. HPC Wire (October 29, 2012). Проверено 30 октября 2012.
2. ↑ Lal Shimpi, Anand Inside the Titan Supercomputer. Anandtech (October 31, 2012). Проверено 2 ноября 2012.
3. ↑ Feldman, Michael GPUs Will Morph ORNL's Jaguar Into 20-Petaflop Titan. HPC Wire (October 11, 2011). Проверено 29 октября 2012.
4. ↑ Oak Ridge changes Jaguar’s spots from CPUs to GPUs by Timothy Prickett Morgan, The Register Oct 11, 2011 [1]
5. ↑ Poeter, Damon Cray's Titan Supercomputer for ORNL Could Be World's Fastest. PC Magazine (October 11, 2011). Проверено 29 октября 2012.
6. ↑ Tibken, Shara Titan supercomputer debuts for open scientific research. CNET (October 29, 2012). Проверено 29 октября 2012.
7. ↑ Пресс-релиз Лаборатории о суперкомпьютре Titan ORNL Debuts Titan Supercomputer
8. ↑ ^{1 2 3} TITAN: Built for Science. Oak Ridge Leadership Computing Facility. Проверено 29 октября 2012.

Ссылки

• Официальный веб-сайт нового суперкомпьютера Titan
• ORNL's supercomputer named world's most powerful - пресс-релиз Лаборатории по поводу 1-ого места Titan-а в TOP500
• Oak Ridge National Laboratory Review том.45, 3-й выпуск — полностью посвящен описанию превращения супекомпьютера Jaguar в суперкомпьютер Titan
• Страница платформы Cray XK7 на официальном сайте Cray.com
• Национальная лаборатория Оук-Ридж
• Cray — компания-производитель суперкомпьютеров, создатель Jaguar-а и Titan-а
• Официальный сайт Национального центра вычислительных наук

Предшественник: IBM Sequoia

Мощнейший суперкомпьютер мира ноябрь 2012 — н.в.

Преемник: '

Это заготовка статьи о компьютерах. Вы можете помочь проекту, исправив и дополнив её. Это примечание по возможности следует заменить более точным.