Anton es una supercomputadora masivamente paralela diseñada y construida por DE Shaw Research en Nueva York, que comenzó a funcionar en 2008. Es un sistema de propósito especial para simulaciones de dinámica molecular (MD) de proteínas y otras macromoléculas biológicas. Una máquina Anton consta de una cantidad sustancial de circuitos integrados específicos de la aplicación (ASIC), interconectados por una red de toros tridimensional especializada de alta velocidad . [1]
A diferencia de los sistemas especiales anteriores para simulaciones MD, como MDGRAPE-3 desarrollado por RIKEN en Japón, Anton ejecuta sus cálculos completamente en ASIC especializados, en lugar de dividir el cálculo entre ASIC especializados y procesadores host de propósito general.
Cada ASIC Anton contiene dos subsistemas computacionales. La mayor parte del cálculo de las fuerzas electrostáticas y de van der Waals lo realiza el subsistema de interacción de alto rendimiento (HTIS). [2] Este subsistema contiene 32 módulos profundamente segmentados que funcionan a 800 MHz, dispuestos de forma muy similar a una matriz sistólica . Los cálculos restantes, incluidas las fuerzas de enlace y las transformadas rápidas de Fourier (utilizadas para electrostática de largo alcance), los realiza el subsistema flexible. Este subsistema contiene cuatro núcleos Tensilica de propósito general (cada uno con memoria caché y memoria scratchpad) y ocho núcleos SIMD especializados pero programables llamados núcleos de geometría. El subsistema flexible funciona a 400 MHz. [3]
La red de Anton es un toro tridimensional y, por lo tanto, cada chip tiene 6 enlaces entre nodos con un ancho de banda total de entrada y salida de 607,2 Gbit/s. Un enlace entre nodos se compone de dos enlaces unidireccionales iguales (uno en cada dirección), y cada enlace unidireccional tiene un ancho de banda de 50,6 Gbit/s. Cada enlace unidireccional se compone de 11 carriles, donde un carril es un par diferencial de cables que envían señales a 4,6 Gbit/s. La latencia por salto en la red de Anton es de 50 ns. Cada ASIC también está conectado a su propio banco de DRAM, lo que permite realizar simulaciones de gran tamaño. [4]
El rendimiento de una máquina Anton de 512 nodos es de más de 17.000 nanosegundos de tiempo simulado por día para un sistema proteína-agua que consta de 23.558 átomos. [5] En comparación, los códigos MD que se ejecutan en computadoras paralelas de propósito general con cientos o miles de núcleos de procesadores logran tasas de simulación de hasta unos pocos cientos de nanosegundos por día en el mismo sistema químico. La primera máquina Anton de 512 nodos comenzó a funcionar en octubre de 2008. [6] El proyecto de computación distribuida de múltiples petaFLOP , [7] Folding@home ha logrado escalas de tiempo de simulación de conjunto agregado similares, comparables al tiempo total de una única simulación continua en Anton, logrando específicamente el rango de 1,5 milisegundos en enero de 2010. [8]
La supercomputadora Anton recibe su nombre de Anton van Leeuwenhoek , [9] a quien a menudo se hace referencia como "el padre de la microscopía " porque construyó instrumentos ópticos de alta precisión y los utilizó para visualizar una amplia variedad de organismos y tipos de células por primera vez.
Se ha descrito la máquina ANTON 2 con cuatro nodos 512 y su velocidad y tamaño de problema sustancialmente mayores. [10]
Los Institutos Nacionales de Salud han apoyado un ANTON para la comunidad de investigación biomédica en el Centro de Supercomputación de Pittsburgh, la Universidad Carnegie Mellon, y actualmente (20/8) continúan con un sistema ANTON 2.
{{cite book}}: |journal=ignorado ( ayuda ) (Artículo relacionado publicado en Actas del 34º Simposio Internacional Anual sobre Arquitectura de Computadoras (ISCA '07), San Diego, California, 9 al 13 de junio de 2007).{{cite book}}: |journal=ignorado ( ayuda ){{cite book}}: |journal=ignorado ( ayuda )