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Computadora K

Instituto Avanzado Riken de Ciencias Computacionales (AICS) en Kobe, que albergaba la computadora K

La computadora K  , llamada así por la palabra/número japonés "kei" () , que significa 10 cuatrillones (10 16 ) [4] [Nota 1]  , fue una supercomputadora fabricada por Fujitsu , instalada en el campus del Instituto Avanzado Riken para Ciencias Computacionales en Kobe , Prefectura de Hyōgo , Japón . [4] [5] [6] La computadora K se basaba en una arquitectura de memoria distribuida con más de 80.000 nodos de cómputo. [7] Se utilizó para una variedad de aplicaciones, incluyendo investigación climática, prevención de desastres e investigación médica. [6] El sistema operativo de la computadora K se basaba en el núcleo Linux , con controladores adicionales diseñados para hacer uso del hardware de la computadora. [8]

En junio de 2011, TOP500 clasificó a K como la supercomputadora más rápida del mundo, con una velocidad de cálculo de más de 8 petaflops , y en noviembre de 2011, K se convirtió en la primera computadora en superar los 10 petaflops. [9] [10] Originalmente se había programado su finalización en junio de 2012. [10] En junio de 2012, K fue reemplazada como la supercomputadora más rápida del mundo por la estadounidense IBM Sequoia . [11]

En noviembre de 2018 , la computadora K ocupó el tercer lugar en el índice de referencia HPCG . Ocupó el primer lugar hasta junio de 2018, cuando fue reemplazada por Summit y Sierra . [12] [13]

La supercomputadora K fue desmantelada el 30 de agosto de 2019. [14] En Japón, la computadora K fue reemplazada por la supercomputadora Fugaku , en 2020, que ocupó el primer lugar en la lista TOP500 de junio de 2020, en ese momento casi tres veces más rápida que la segunda supercomputadora más poderosa. [15]

Actuación

El 20 de junio de 2011, el Comité del Proyecto TOP500 anunció que K había establecido un récord LINPACK con un rendimiento de 8,162 petaflops , lo que lo convirtió en el superordenador más rápido del mundo en ese momento; [4] [6] [9] logró este rendimiento con una relación de eficiencia computacional del 93,0%. El poseedor del récord anterior fue el Tianhe-1A de la Universidad Nacional de Tecnología de Defensa de China , que funcionó a 2,507 petaflops. [5] La lista TOP500 se revisa semestralmente y las clasificaciones cambian con frecuencia, lo que indica la velocidad a la que aumenta la potencia computacional. [4] En noviembre de 2011, Riken informó que K se había convertido en el primer superordenador en superar los 10 petaflops, logrando un rendimiento LINPACK de 10,51 cuatrillones de cálculos por segundo con una relación de eficiencia computacional del 93,2%. [10] K recibió la máxima clasificación en los cuatro puntos de referencia de rendimiento en los premios HPC Challenge Awards de 2011 . [16]

El 18 de junio de 2012, el Comité del Proyecto TOP500 anunció que la supercomputadora IBM Sequoia, con sede en California , reemplazó a K como la supercomputadora más rápida del mundo, con un rendimiento LINPACK de 16,325 petaflops. Sequoia es un 55% más rápida que K, utiliza un 123% más de procesadores de CPU, pero también es un 150% más eficiente energéticamente. [11]

En la lista TOP500, alcanzó el primer lugar en junio de 2011, cayendo con el tiempo a posiciones más bajas, hasta el decimoctavo lugar en noviembre de 2018. [12]

La computadora K obtuvo el tercer lugar en la prueba comparativa HPCG propuesta por Jack Dongarra , con 0,6027 PFLOPS HPCG en noviembre de 2018. [17]

Presupuesto

Arquitectura de nodos

El ordenador K estaba compuesto por 88.128 procesadores SPARC64 VIIIfx de ocho núcleos a 2,0 GHz contenidos en 864 gabinetes, para un total de 705.024 núcleos, [1] [18] fabricados por Fujitsu con tecnología CMOS de 45 nm . [19] Cada gabinete contenía 96 nodos de computación, además de seis nodos de E/S. Cada nodo de computación contenía un solo procesador y 16 GB de memoria. El sistema de refrigeración por agua del ordenador estaba diseñado para minimizar la tasa de fallos y el consumo de energía . [20]

Red

Los nodos estaban conectados mediante la interconexión de fusión de toros ( Tofu ) patentada de Fujitsu . [20] [21] [22] [23]

Sistema de archivos

El sistema adoptó un sistema de archivos local/global de dos niveles con funciones paralelas/distribuidas, y proporcionó a los usuarios una función de almacenamiento automático para mover archivos entre sistemas de archivos globales y locales. Fujitsu desarrolló un sistema de archivos paralelo optimizado basado en Lustre , llamado Fujitsu Exabyte File System (FEFS), que es escalable a varios cientos de petabytes. [20] [24]

Consumo de energía

Aunque el ordenador K registró el mayor consumo total de energía (9,89  MW  , el equivalente a casi 10 000 hogares suburbanos) en la lista TOP500 de junio de 2011, es relativamente eficiente, ya que alcanzó 824,6 GFlop/kW . Esto es un 29,8 % más eficiente que el NUDT TH MPP de China (que ocupó el puesto número 2 en 2011) y un 225,8 % más eficiente que el Jaguar-Cray XT5-HE de Oak Ridge (que ocupó el puesto número 3 en 2011). Sin embargo, la eficiencia energética del K todavía está muy por debajo del récord de 2097,2 GFlops/kWatt para superordenadores establecido por el NNSA/SC Blue Gene/Q Prototype 2 de IBM. A modo de comparación, el consumo medio de energía de un sistema TOP 10 en 2011 fue de 4,3 MW, y la eficiencia media fue de 463,7 GFlop/kW. [9]

Según el compilador de TOP500 Jack Dongarra , profesor de ingeniería eléctrica y ciencias de la computación en la Universidad de Tennessee , el rendimiento del ordenador K equivalía a "un millón de ordenadores de escritorio conectados". [5] Los costes anuales de funcionamiento del ordenador se estimaron en 10 millones de dólares. [5]

Estación de tránsito rápido K Computer Mae

El 1 de julio de 2011, el sistema de tránsito rápido Port Island Line de Kobe renombró una de sus estaciones de "Port Island Minami" a "K Computer Mae" (que significa "Frente a K Computer") para indicar su proximidad. [25] En junio de 2021, después del desmantelamiento de K Computer, la estación pasó a llamarse Keisan Kagaku Center Station . [26]

Véase también

Notas

Referencias

  1. ^ Computadora ab K, SPARC64 VIIIfs 2.0GHz, interconexión Tofu
  2. ^ Moroo, Jun; et al. (2012). "Sistema operativo para el ordenador K" (PDF) . Fujitsu Sci. Tech. J . 48 (3): 295–301. Archivado desde el original (PDF) el 28 de diciembre de 2013 . Consultado el 23 de mayo de 2013 .
  3. ^ "Lista TOP500 - Noviembre 2018". www.top500.org . Noviembre 2018 . Consultado el 16 de noviembre de 2018 .
  4. ^ abcd "El ordenador japonés "K" ocupa el puesto más alto en la clasificación" . The New York Times . 20 de junio de 2011 . Consultado el 20 de junio de 2011 .
  5. ^ abcd «La supercomputadora japonesa 'K' es la más rápida del mundo». The Telegraph . 20 de junio de 2011 . Consultado el 20 de junio de 2011 .
  6. ^ abc "La supercomputadora "K" ocupa el primer lugar en el mundo". Fujitsu . Consultado el 20 de junio de 2011 .
  7. ^ Yokokawa, Mitsuo; Shoji, Fumiyoshi; Uno, Atsuya; Kurokawa, Motoyoshi; Watanabe, Tadashi (1–3 de agosto de 2011). La computadora K: proyecto japonés de desarrollo de supercomputadoras de próxima generación. Simposio internacional IEEE/ACM sobre electrónica y diseño de bajo consumo. IEEE. págs. 371–372. doi :10.1109/ISLPED.2011.5993668 . Consultado el 30 de enero de 2013 .
  8. ^ Moroo; et al. (2012). "Sistema operativo para el ordenador K" (PDF) . Fujitsu . Consultado el 18 de junio de 2013 .
  9. ^ abc Junio ​​2011 TOP500 Sitios de supercomputadoras
  10. ^ abc "La computadora K alcanza su meta de 10 petaflops". Fujitsu. 2 de noviembre de 2011. Consultado el 10 de noviembre de 2011.
  11. ^ ab Kottoor, Naveena (18 de junio de 2012). "La supercomputadora IBM supera a Fujitsu como la más rápida del mundo". BBC.
  12. ^ ab "TOP500 - Computadora K, SPARC64 VIIIfx 2.0GHz, interconexión Tofu" . Consultado el 15 de noviembre de 2017 .
  13. ^ "HPCG - Noviembre 2018 | TOP500 Supercomputer Sites" (Los 500 mejores sitios de supercomputadoras) www.top500.org . Consultado el 16 de noviembre de 2018 .
  14. ^ "Japón desconecta el K, que en su día fue el superordenador más rápido del mundo, tras siete años de funcionamiento". www.japantimes.co.jp . 16 de agosto de 2019 . Consultado el 30 de agosto de 2019 .
  15. ^ "El Fugaku japonés obtiene el título de supercomputadora más rápida del mundo". www.riken.jp . 23 de junio de 2020 . Consultado el 13 de abril de 2024 .
  16. ^ ""K computer" No. 1 en cuatro pruebas comparativas en los premios HPC Challenge Awards". Riken. 17 de noviembre de 2011. Consultado el 17 de noviembre de 2011 .
  17. ^ "Resultados del HPCG de junio de 2017". Índice de referencia del HPCG. Junio ​​de 2017. Consultado el 29 de septiembre de 2017 .
  18. ^ ""SPARC64™ VIIIfx": una CPU rápida, confiable y de bajo consumo". Fujitsu Global . Consultado el 24 de febrero de 2013 .
  19. ^ Takumi Maruyama (25 de agosto de 2009). SPARC64(TM) VIIIfx: procesador octa-core de nueva generación de Fujitsu para computación a escala PETA (PDF) . Actas de Hot Chips 21. IEEE Computer Society . Consultado el 24 de febrero de 2013 .
  20. ^ abc "Riken Advanced Institute for Computational Science" (PDF) . Riken. Archivado desde el original (PDF) el 27 de julio de 2011 . Consultado el 20 de junio de 2011 .
  21. ^ "Programación en ordenadores K" (PDF) . Fujitsu . Consultado el 24 de junio de 2011 .
  22. ^ "Open MPI potencia 8 petaflops". Cisco Systems . Archivado desde el original el 28 de junio de 2011. Consultado el 24 de junio de 2011 .
  23. ^ Yuichiro Ajima; et al. (2009). "Tofu: una interconexión de malla/toro 6D para computadoras a escala de exaescala". Computer . 42 (11). IEEE Computer Society: 36–40. doi :10.1109/MC.2009.370. S2CID  2049404.
  24. ^ "Una descripción general del sistema de archivos basado en Lustre de Fujitsu" (PDF) . Fujitsu . Consultado el 24 de junio de 2011 .
  25. ^ "La supercomputadora K de Japón". Tendencias en Japón. Enero de 2012. Consultado el 6 de junio de 2012 .
  26. ^ ""K Computer Mae" en Port Liner cambiará el nombre de su estación en junio de 2021 - [WTM] Railway & Travel News". 17 de noviembre de 2020.

Enlaces externos

34°39′12.1″N 135°13′13.7″E / 34.653361, -135.220472