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Sequoia (supercomputadora)

IBM Sequoia fue una supercomputadora Blue Gene/Q a escala de petabytes construida por IBM para la Administración Nacional de Seguridad Nuclear como parte del Programa de Simulación y Computación Avanzada (ASC). Fue entregada al Laboratorio Nacional Lawrence Livermore (LLNL) en 2011 y se implementó por completo en junio de 2012. [3] Sequoia fue desmantelada en 2020, su última posición en la lista top500.org fue la n.° 22 en la lista de noviembre de 2019.

El 14 de junio de 2012, el Comité del Proyecto TOP500 anunció que Sequoia reemplazó al ordenador K como el superordenador más rápido del mundo, con un rendimiento LINPACK de 17,17 petaflops , un 63% más rápido que los 10,51 petaflops del ordenador K, y con un 123% más de núcleos que los 705.024 núcleos del ordenador K. Sequoia también es más eficiente energéticamente, ya que consume 7,9  MW , un 37% menos que los 12,6 MW del ordenador K. [4] [5]

En noviembre de 2017 , Sequoia había caído al sexto lugar en el ranking TOP500, mientras que el 17 de junio de 2013 estaba en la tercera posición, detrás de Tianhe-2 y Titan . [6]

Se han ejecutado aplicaciones científicas que han batido récords en Sequoia, la primera en superar los 10 petaflops de rendimiento sostenido. El marco de simulación cosmológica HACC logró casi 14 petaflops con una ejecución de referencia de 3,6 billones de partículas [7] , mientras que el código Cardioid [8] [9] , que modela la electrofisiología del corazón humano, logró casi 12 petaflops con una simulación casi en tiempo real.

Toda la supercomputadora funciona con Linux, con CNK ejecutándose en más de 98.000 nodos y Red Hat Enterprise Linux ejecutándose en 768 nodos de E/S que están conectados al sistema de archivos Lustre . [10]

Prototipo del amanecer

Prototipo del amanecer

IBM construyó un prototipo, llamado "Dawn" , capaz de alcanzar 500 teraflops , utilizando el diseño de Blue Gene/P , para evaluar el diseño de Sequoia. Este sistema fue entregado en abril de 2009 y entró en la lista Top500 en el noveno lugar en junio de 2009. [11]

Objetivo

Sequoia se utilizó principalmente para la simulación de armas nucleares , en sustitución de las supercomputadoras Blue Gene/L y ASC Purple del Laboratorio Nacional Lawrence Livermore. Sequoia también estaba disponible para fines científicos, como astronomía , energía , QCD en red , estudio del genoma humano y cambio climático .

Diseño

Arquitectura de nodos

Sequoia fue un diseño de Blue Gene/Q , basado en diseños anteriores de Blue Gene. Constaba de 96 bastidores que contenían 98.304 nodos de cómputo, es decir, 1024 por bastidor. Los nodos de cómputo eran chips de procesador  A2 de 16 núcleos con 16 GB de memoria DDR3 cada uno. Por lo tanto, el sistema contenía un total de 96·1024·16 = 1.572.864 núcleos de procesador con 1,5  PiB de memoria. Cubría un área de unos 3.000 pies cuadrados (280 m 2 ). Los nodos de cómputo estaban interconectados en una topología de toro de 5 dimensiones .

Programador de trabajos

LLNL utilizó el programador de trabajos SLURM , también utilizado por el prototipo Dawn y Tianhe-IA de China, para administrar los recursos de Sequoia. [12]

Sistema de archivos

LLNL utiliza Lustre como sistema de archivos paralelo y ha portado ZFS a Linux como Lustre OSD (dispositivo de almacenamiento de objetos) para aprovechar el rendimiento y las características avanzadas del sistema de archivos. [13]

En septiembre de 2011, NetApp anunció que el DoE había seleccionado a la empresa para 55 PB de almacenamiento. [14] [15]

Consumo de energía

El sistema completo consumía alrededor de 7,8  MW de potencia, pero tenía una eficiencia energética sin precedentes , con un rendimiento de 2068 Mflops/vatio, aproximadamente 6 veces más eficiente que Dawn y más de 2,5 veces más eficiente que el líder del Top 500 de junio de 2011. [16]

Solicitud

En enero de 2013, Sequoia estableció el récord de la primera supercomputadora que utilizó más de un millón de núcleos de computación a la vez para una sola aplicación. El Centro de Investigación de Turbulencias (CTR) de Stanford Engineering lo utilizó para resolver un problema complejo de dinámica de fluidos : la predicción del ruido generado por un motor a reacción supersónico. [17] [18]

Véase también

Referencias

  1. ^ Brodkin, John (18 de junio de 2012). «Con 16 petaflops y 1,6 millones de núcleos, la supercomputadora DOE es la más rápida del mundo». Ars Technica . Consultado el 17 de agosto de 2019 .
  2. ^ "El laboratorio nuclear estadounidense 'Sequoia' de IBM está entre los peores fracasos". The Register .
  3. ^ La NNSA adjudica a IBM un contrato para construir una supercomputadora de próxima generación, 3 de febrero de 2009
  4. ^ "Comunicado de prensa de TOP500: La supercomputadora Sequoia de Lawrence Livermore se destaca entre las demás en la última lista TOP500". TOP500. 14 de julio de 2012. Archivado desde el original el 7 de agosto de 2012.
  5. ^ Naveena Kottoor (18 de junio de 2012). "BBC News – La supercomputadora IBM supera a Fujitsu como la más rápida del mundo". BBC News.
  6. ^ "La supercomputadora china Tianhe-2 ocupa el primer puesto en la lista TOP500 número 41". TOP500. 17 de junio de 2013.
  7. ^ S. Habib; V. Morozov; H. Finkel; A. Pope; K. Heitmann ; K. Kumaran; T. Peterka; J. Insley; D. Daniel; P. Fasel; N. Frontiere; Z. Lukic (2012). "El universo a escala extrema: simulación del cielo multi-Petaflop en el BG/Q". arXiv : 1211.4864 [cs.DC].
  8. ^ "Proyecto de modelado cardíaco cardioide".
  9. ^ "Aventurándose en el corazón de las simulaciones informáticas de alto rendimiento".
  10. ^ "La supercomputadora IBM supera a la japonesa Fujitsu como la más rápida del mundo". TechSpot . 18 de junio de 2012.
  11. ^ Historial de clasificación de Dawn Archivado el 1 de diciembre de 2010 en Wayback Machine .
  12. ^ Computación multipetasacala en la arquitectura Sequoia Archivado el 7 de agosto de 2011 en Wayback Machine 17 de junio de 2009
  13. ^ ZFS en Linux para Lustre Archivado el 31 de octubre de 2014 en Wayback Machine 13 de abril de 2011, Brian Behlendorf, LLNL
  14. ^ El Departamento de Energía de Estados Unidos elige a NetApp como base de almacenamiento para una de las supercomputadoras más potentes del mundo, 28 de septiembre de 2011
  15. ^ Sistema de archivos Lustre+ZFS de 55 PB de Sequoia en YouTube , 24 de abril de 2012, RichReport
  16. ^ La lista Top500 – Junio ​​de 2011
  17. ^ "Investigadores de Stanford rompen la barrera de las supercomputadoras de un millón de núcleos" Standford Engineering , 25 de enero de 2013.
  18. ^ Canal de videos de ingeniería de Stanford en YouTube , 30 de enero de 2013.

Enlaces externos