Файлы для подготовки к экзамену / IBM RS6000 SP и HP(SPP) 9000 (Exemplar)

IBM RS/6000 SP

Производитель	International Business Machines (IBM), подразделение RS/6000.
Класс архитектуры	Масштабируемая массивно-параллельная вычислительная система (MPP).
Узлы	Узлы имеют архитектуру рабочих станций RS/6000. Существуют несколько типов SP-узлов, которые комплектуются различными процессорами: PowerPC 604e/332MHz, POWER3/200 и 222 MHz (более ранние системы комплектовались процессорами POWER2). High-узлы на базе POWER3 включают до 8 процессоров и до 16 GB памяти.
Масштабируемость	До 512 узлов. Возможно совмещение узлов различых типов. Узлы устанавливаются в стойки (до 16 узлов в каждой).
Коммутатор	Узлы связаны между собой высокопроизводительных коммутатором (IBM high-performance switch), который имеет многостадийную структуру и работает с коммутацией пакетов.
Cистемное ПО	OC AIX (устанавливается на каждом узле), система пакетной обработки LoadLeveler, параллельная файловая система GPFS, параллельная СУБД INFORMIX-OnLine XPS. Параллельные приложения исполняются под управлением Parallel Operating Environment (POE).
Средства программирования	Оптимизированная реализация интерфейса MPI, библиотеки параллельных математических подпрограмм - ESSL, OSL.
Обзор	Обзор архитектуры суперкомпьютеров серии RS/6000 SP корпорации IBM.

Архитектура высокопроизводительного коммутатора

Коммуникационая сеть SP имеет многостадийную (multistage), или непрямую (indirect), структуру и основана на коммутации пакетов. Базовыми аппаратными составляющими сети являются: (1) коммуникационный адаптер (HPS Adapter), устанавливаемый в слот Micro Channel в каждом узле и (2) коммутирующая плата (switch board) в каждой стойке. На рис. 1 представлена схема сети для системы из 80 узлов или 5 стоек: коммутирующие платы непосредственно связаны каждая с каждой, причем 4 линками. Для связи большего количества узлов необходимы промежуточные коммутирующие платы (увеличивается стадийность сети). (рис. 1) (рис. 2)

На рис. 2 показана структура коммутирующей платы, состоящей из 8 коммутирующих элементов. Плата обслуживает все узлы в одной стойке; на рисунке 2 это 16 узлов типа Thin, обозначенных как P0,P1,...P15. Каждый из линков, обозначенных на рис.2 стрелками, состоит из двух физических каналов; что означает, что коммутатор поддерживает на аппаратном уровне двунаправленные обмены. Длина маршрута между любыми двумя узлами не превышает стадийности сети; это гарантирует малые величины латентности. Кроме того, между любыми двумя узлами существует по крайней мере 4 непересекающихся кратчайших пути, что существенно повышает пропускную способность, а также позволяет сети функционировать даже в случае неисправности некоторых элементов. HPS-адаптер поддерживает два протокола верхнего уровня: Internet Protocol (IP) и User Space (US). Адаптер доступен нескольким процессам в режиме IP и только одному - в режиме US. При этом пропускная способность в режиме User Space оказывается примерно в 4 раза лучше, что достигается за счет прямого доступа к памяти пользовательского процесса.

HP(SPP) 9000 (Exemplar) (общая память)

Производитель	Hewlett-Packard, подразделение высокопроизводительных систем.
Класс	Многопроцессорные сервера с общей памятью (SMP).
Предшественники	SMP/NUMA-системы Convex SPP-1200, SPP-1600, SPP-2000.
Модификации	В настоящее время доступны несколько "классов" систем семейства HP 9000: сервера начального уровня (D,K-class), среднего уровня ( N-class) и наиболее мощные системы (V-class).
Процессоры	64-битные процессоры c архитектурой PA-RISC 2.0 (PA-8200, PA-8500).
Число процессоров	N-class - до 8 процессоров. V-class - до 32 процессоров. В дальнейшем ожидается увеличение числа процессоров до 64, а затем до 128.
Масштабируемость	SCA-конфигурации (Scalable Computing Architecture) - до 4 узлов V-class, т.е. до 128 процессоров.
Системное ПО	Устанавливается операционная система HP-UX (совместима на уровне двоичного кода с ОС SPP-UX компьютеров Convex SPP).
Средства программирования	HP MPI - реализация MPI 1.2, оптимизированная к архитектуре Exemplar. Распараллеливающие компиляторы Fortran/C, математическая библиотека HP MLIB. CXperf - с редство анализа производительности программ.
Обзор	Обзор архитектуры серверов HP 9000 класса V корпорации Hewlett-Packard

Основные компоненты системы

На следующем рисунке показаны основные компоненты системы класса V

рис.2

16-процессорная система класса V состоит из следующих основных компонент

• 8 базовых процессорных блоков (Processing Resource Blocks), каждый из которых включает в себя 2 процессора PA-8200, вместе с модулями кэш-памяти первого уровня и устройство транспортировки данных (DataMover)

• Коммутатор (Hyperplane crossbar),соединяющий процессорные блоки и каналы B/B с памятью

• 2 или 8 плат памяти, построенных на микросхемах SDRAM

• 8 каналов B/B стандарта PCI, каждый из которых может обслуживать до 3 PCI-контроллеров

Первая десятка Top500 (18-я редакция)

Позиция	Производитель	Компьютер	Где установлен	Страна	Год	Число процес-соров
1	IBM	ASCI White	Ливерморская национальная лаборатория	США	2000	8192
2	Compaq	AlphaServer SC	Питтсбургский суперкомпью-терный центр	США	2001	3024
3	IBM	SP Power3	Институт исследований в области энергетики NERSC	США	2001	3328
4	Intel	ASCI Red	Национальная лаборатория Sandia	США	1999	9632
5	IBM	ASCI Blue Pacific	Ливерморская национальная лаборатория	США	1999	5808
6	Compaq	AlphaServer SC	Лос-Аламосская национальная лаборатория	США	2001	1536
7	Hitachi	SR8000/MPP	Токийский университет	Япония	2001	1152
8	SGI	ASCI Blue Mountain	Лос-Аламосская национальная лаборатория	США	1998	6144
9	IBM	SP Power3	Океанографи-ческий центр NAVOCEANO	США	2000	1336
10	IBM	SP Power3	Немецкая служба погоды	Германия	2001	1280