История
Первые модели, SX-1 и SX-2, были анонсированы в апреле 1983 года и выпущены в 1985 году. SX-2 был первым компьютером, превышающим 1 гигафлоп. SX-1 и SX-1E были менее мощными моделями, предлагаемыми NEC.
SX-3 был анонсирован в 1989 году, и отправлен в 1990 году. SX-3 позволяет выполнять параллельные вычисления, используя как SIMD и MIMD. Он также переключился с ACOS-4 на базе SX-OS, в AT&T System V UNIX -основан SUPER-UX Операционная система. В 1992 году был анонсирован улучшенный вариант SX-3R. Вариант SX-3/44 был самым быстрым компьютером в мире в период с 1992 по 1993 год. TOP500 список. Он имел интегральные схемы LSI с 20000 логическими элементами на каждую ИС и временем задержки на каждый логический элемент 70 пикосекунд, мог содержать 4 арифметических процессора, до 4 совместно использующих одну и ту же основную память, и до нескольких процессоров для достижения производительности до 22 GFLOPS. с производительностью 1,37 GFLOPS на одном процессоре. 100 микросхем LSI были размещены в одном многокристальном модуле, чтобы обеспечить 2 миллиона вентилей на модуль. Модули охлаждались водой.
Серия SX-4 была анонсирована в 1994 году, а первые поставки начались в 1995 году. Начиная с SX-4, суперкомпьютеры серии SX построены по принципу двойной параллельности.[нужна цитата ] Номер центральные процессоры (CPU) объединены в параллельно векторная обработка узел.[нужна цитата ] Эти узлы затем устанавливаются в обычный SMP расположение.[нужна цитата ]
SX-5 был анонсирован и поставлен в 1998 году. с SX-6 в 2001 году и SX-7 в 2002 году. Начиная с 2001 г. Cray продавала SX-5 и SX-6 исключительно в США и в течение короткого времени не эксклюзивно в других странах.[нужна цитата ]
В Симулятор Земли, построенный из SX-6 узлов, был самым быстрым суперкомпьютером с июня 2002 г. по июнь 2004 г. на Тест LINPACK, достигнув 35,86 TFLOPS. По состоянию на 2020 год 3 Nvidia RTX 2080 Ti видеокарты могут обеспечивать сопоставимую производительность — 14 терафлопс на карту. SX-9 был представлен в 2007 году и снят с производства в 2015 году.
Тадаши Ватанабэ был ведущим разработчиком NEC для большинства суперкомпьютерных систем SX. За эту работу он получил Премия Эккерта – Мочли в 1998 году и Премия Сеймура Крея в области компьютерной инженерии в 2006 году.[нужна цитата ]
Системы серии SX
Серия SX была представлена в апреле 1983 сразу двумя моделями — SX-1 и SX-2. Модель SX-2 была первым в мире супекомпьютером, преодолевшим барьер вычислительной мощности 1 Гфлопс, показав производительность в 1,3 Гфлопс.
Модели SX-3 (апрель 1990 года) были первыми мультипроцессорами в серии и поставили новый мировой рекорд производительности в 22 Гфлопс.
Начиная с серии SX-4 (ноябрь 1994-го) суперкомпьютеры серии SX являются параллельным, то есть состоящими из нескольких узлов (до 10 узлов у SX-4, свыше 500 узлов — у SX-ACE). Каждый узел состоит из нескольких параллельных векторных процессоров (см. SMP), а узлы объединяются в стандартную схему с общей распределенной памятью (схема SDM-MIMD в таксономии Флинна, или NUMA — по способу доступа к памяти). В модели SX-4 NEC перешел на технологию КМОП при изготовлении процессоров, до этого использовались микросхемы на биполярных транзисторах с эмиттерно-связанной логикой, на основе которых строила свои суперкомпьютеры компания Cray. Это позволило снизить общую стоимость, а также энергопотребление системы и использовать простое воздушное охлаждение вместо водяного. В SX-4 также был осуществлен переход с памяти SRAM на память DRAM.
Модели SX-6 (октябрь 2001 г.) и SX-7 (октябрь 2002 г.) впервые использовали векторные процессоры, выполненные на одном кристалле. На узлах модели SX-6 был построен суперкомпьютер Earth Simulator и являлся самым мощным суперкомпьютером в мире по тесту LINPACK с 2002 по 2004 году с результатом 35,86 Тфлопс. Вторая, более мощная, версия Earth Simulator — Earth Simulator-2 построена на узлах модели SX-9.
| SX-2 | SX-3 | SX-4 | SX-5 | SX-6 | SX-7 | SX-8 | SX-8R | SX-9 | SX-ACE | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Год | 1983 | 1989 | 1994 | 1998 | 2001 | 2002 | 2004 | 2006 | 2007 | 2013 |
| Макс. число процессоров | 1 | 4 | 32 | 16 | 8 | 32 | 8 | 8 | 16 | 1 |
| Пиковая мощность ЦПУ, Гфлопс | 1,3 | 5,5 | 2 | 8 | 8 | 8,83 | 16 | 35,2 | 102,4 | 256 |
| Пиковая мощность системы, Гфлопс | 1,3 | 22 | 64 | 128 | 64 | 282 | 128 | 281,6 | 1638 | 256 |
| Макс. объем памяти | 256 МБ | 2 ГБ | 16 ГБ | 128 ГБ | 64 ГБ | 256 ГБ | 128 ГБ | 256 ГБ | 1 ТБ | 1 ТБ |
| Пропускная способность шины памяти, ГБ/с | 11 | 44 | 512 | 1024 | 256 | 1129 | 512 | 563,2 | 4096 | 256 |
| Пропускная способность шины памяти на ЦПУ, ГБ/с | 11 | 22 | 16 | 64 | 32 | 35,3 | 64 | 70,4 | 256 | 256 |
| SX-4 | SX-4A | SX-5 | SX-6 | SX-8 | SX-8R | SX-9 | SX-ACE | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Макс.число узлов | 16 | 16 | 32 | 128 | 512 | 512 | 512 | 512 |
| Макс. кол-во ЦПУ | 512 | 256 | 512 | 1024 | 4096 | 4096 | 8192 | 512 |
| Пиковая мощность, Тфлопс | 1 | 0.5 | 4 | 8 | 65 | 140,8 | 839 | 131 |
| Макс. объем памяти | 256 ГБ | 512 ГБ | 4 ТБ | 8 ТБ | 64 ТБ | 128 ТБ | 512 ТБ | 32 ТБ |
| Общая пропускная способность шины памяти, ТБ/с | 8 | 4 | 32 | 32 | 131 | 281,6 | 2048 | 131 |
Текущая версия
Текущей моделью серии является модель SX-ACE. Каждый процессор модели SX-ACE имеет пиковую производительность 256 Гфлопс и поддерживает до 1 Тбайта оперативной памяти. Узел SX-ACE состоит из одного процессора, а система может содержать до 512 узлов.
Программное обеспечение
Начиная с SX-3 суперкомпьютеры серии SX работают под управлением 64-битной UNIX-подобной операционной системы SUPER-UX и поставляются с компиляторами языков FORTRAN и C++. Компания Cray также разработала компилятор языка Ada, который поставляется по желанию заказчика. Некоторые прикладные программы поставляет сама компания NEC, но ожидается, что заказчик сам будет писать и устанавливать своё ПО.
На суперкомпьютере Earth Simulator использовалась специальная операционная система под названием «ES OS» (Earth Simulator Operating System). Она содержит множество специфических функций, которые имеются только в Earth Simulator OS и отсутствуют в обычных версиях ОС SUPER-UX.
Помимо коммерческого прикладного программного обеспечения на SUPER-UX можно откомпилировать и запустить множество свободного ПО, например Emacs и Vim. Существует также версия компилятора GCC, портированная под эту платформу.
Аппаратное обеспечение
Каждая система имеет несколько моделей, и в следующей таблице перечислены наиболее мощные варианты каждой системы. Кроме того, в некоторых системах есть изменения, обозначенные буквенным суффиксом.
| Система | Вступление | Максимум. Процессоры | Максимальная двойная точность процессора GFLOPS | Пиковая система GFLOPS | Максимум. основная память | Системная память Ч / Б (ГБ / с) | Ч / б памяти на ЦП (ГБ / с) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| SX-1E | 1983 | 1 | 0.325 | 128 МБ | |||
| SX-1 | 1983 | 1 | 0.570 / 0.650 | 256 МБ | |||
| SX-2 | 1983 | 1 | 1.3 | 1.3 | 256 МБ | 11 | 11 |
| SX-3 | 1990 | 4 | 5.5 | 22 | 2 ГБ | 44 | 22 |
| SX-3R[нужна цитата ] | 1992 | ||||||
| SX-4 | 1994 | 32 | 2 | 64 | 16 Гб | 512 | 16 |
| SX-5 | 1998 | 16 | 8 | 128 | 128 ГБ | 1024 | 64 |
| SX-6 | 2001 | 8 | 8 | 64 | 64 ГБ | 256 | 32 |
| SX-6i[нужна цитата ] | 2001 | 1 | 8 ГБ | ||||
| SX-7 | 2002 | 32 | 8.83 | 282 | 256 ГБ | 1129 | 35.3 |
| SX-8 | 2004 | 8 | 16 | 128 | 128 ГБ | 512 | 64 |
| SX-8i[нужна цитата ] | 2005 | 32 ГБ | |||||
| SX-8R[нужна цитата ] | 2006 | 8 | 35.2 | 281.6 | 256 ГБ | 563.2 | 70.4 |
| SX-9 | 2007 | 16 | 102.4 | 1638 | 1 ТБ | 4096 | 256 |
| SX-ACE[нужна цитата ] | 2013 | 1 | 256 | 256 | 1 ТБ | 256 | 256 |
| SX-Аврора ЦУБАСА[нужна цитата ] | 2017 | 8 | 2450 | 19600 | 8 × 48 ГБ | 8×1200 | 1200 |
| SX-4 | SX-4A | SX-5 | SX-6 | SX-8 | SX-8R | SX-9 | SX-ACE | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Максимум. узлы | 16 | 16 | 32 | 128 | 512 | 512 | 512 | 512 |
| Максимум. Процессоры | 512 | 256 | 512 | 1,024 | 4,096 | 4,096 | 8,192 | 512 |
| Пиковое значение TFLOPS | 1 | 0.5 | 4 | 8 | 65 | 140.8 | 839 | 131 |
| Максимум. основная память | 256 ГБ | 512 ГБ | 4 ТБ | 8 ТБ | 64 ТБ | 128 ТБ | 512 ТБ | 32 ТБ |
| Общий ч / б памяти (ТБ / с) | 8 | 4 | 32 | 32 | 131 | 281.6 | 2,048 | 131 |
Программная среда
Операционная система
SX-1 и SX-2 работали под управлением SX-OS на основе ACOS-4. Начиная с SX-3 запускается SUPER-UX операционная система (ОС); Симулятор Земли работает под управлением специальной версии этой ОС.
Компиляторы
SUPER-UX поставляется с компиляторами Fortran и C++ . Cray также разработал компилятор Ada, который доступен в качестве опции.
Программное обеспечение
Некоторые вертикальные приложения доступны через NEC, но в целом ожидается, что клиенты будут разрабатывать большую часть собственного программного обеспечения. Помимо коммерческих приложений, существует большое количество бесплатного программного обеспечения для среды UNIX, которое можно скомпилировать и запустить в SUPER-UX, например Emacs и. Для платформы также доступен порт GCC.
SX-Aurora TSUBASA
Карта SX-Aurora TSUBASA PCIe работает на компьютере Linux, Vector Host (VH), который предоставляет услуги операционной системы для Векторный движок (VE). Операционная система VE VEOS работает в пространстве пользователя на VH. Приложения, скомпилированные для VE, могут использовать почти все системные вызовы Linux, они прозрачно перенаправляются и выполняются на VH. Компоненты VEOS находятся под лицензией Стандартной общественной лицензии GNU.
