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“AÑO DE LA UNIVERSALIZACIÓN DE LA SALUD” UNIVERSIDAD NACIONAL DE LA AMAZONÍA PERUANA Alumno: Wilmar Alejandro Chu Gonzales Docente: Ing. Roque Pizango Tapullima Curso: Lenguaje de Programación III Tema: La Supercomputadora IQUITOS – PERÚ 2020 2 INDICE La supercomputadora................................................................................................ 3 Historia................................................................................................................... 4 – 5 Sistema de Enfriamiento........................................................................................... 6 Caraterísticas................................................................................................................ 7 - Principales usos Las Mejores Supercomputadoras en la actualidad............................................... 8 Summit (supercomputador)............................................................................... 9 - 14 - Diseño - Computación Heterogénea - Retos en la Computación Heterogéneas - Plataformas de Ejemplos - Información - Datos Técnicos Sunway Taihulight............................................................................................ 15 – 17 - Arquitectura - Sistema Operativo - Eficiencia - Información - Datos Técnicos Tianhe-2............................................................................................................... 18 – 19 - Información - Datos Técnicos Frontera for Dell EMC Texas Advanced Computing Center.................... 20 – 22 - Descripción General del Hardware y Software del Sistema - Sistema de Computo Primario - Subsistemas - Largo de Cuerno - Interconexión del Sistema Piz Daint............................................................................................................. 23 – 24 - Información Bibliografía.......................................................................................................... 25 3 LA SUPERCOMPUTADORA Se denomina supercomputadora, supercomputador o superordenador a aquel dispositivo informático con capacidades de cálculo superiores a las computadoras comunes y de escritorio y que son usadas con fines específicos. Hoy día los términos de supercomputadora y superordenador están siendo reemplazados por computadora de alto rendimiento y ambiente de cómputo de alto rendimiento, ya que las supercomputadoras son un conjunto de poderosos ordenadores unidos entre sí para aumentar su potencia de trabajo y rendimiento. Al año 2019, los superordenadores más rápidos funcionaban en aproximadamente más de 148 petaflops (un petaflops, en la jerga de la computación, significa que realizan más de 1000 billones de operaciones por segundo). https://es.wikipedia.org/wiki/Operaciones_de_coma_flotante_por_segundo 4 HISTORIA Las supercomputadoras fueron introducidas en la década de 1970 y fueron diseñadas principalmente por Seymour Cray en la compañía Control Data Corporation (CDC), la cual dominó el mercado durante esa época, hasta que Cray dejó CDC para formar su propia empresa, Cray Research. Con esta nueva empresa siguió dominando el mercado con sus nuevos diseños, obteniendo el podio más alto en supercómputo durante cinco años consecutivos (1985-1990). El término está en constante flujo. Las supercomputadoras de hoy tienden a convertirse en las computadoras ordinarias del mañana. Las primeras máquinas de CDC fueron simplemente procesadores escalares muy rápidas, y muchos de los nuevos competidores desarrollaron sus propios procesadores escalares a un bajo precio para poder penetrar en el mercado. De principio a mediados de los años ochenta se vieron máquinas con un modesto número de procesadores vectoriales trabajando en paralelo, lo cual se convirtió en un estándar. El número típico de procesadores estaba en el rango de 4 a 16. En la última parte de los años ochenta y principios de los noventa, la atención cambió de procesadores vectoriales a sistemas de procesadores masivamente paralelos con miles de CPU «ordinarios». En la actualidad, diseños paralelos están basados en microprocesadores de clase servidor que están disponibles actualmente (2011). Ejemplos de tales procesadores son PowerPC, Opteron o Xeon, y la mayoría de los superordenadores modernos son hoy en día clústeres de computadores altamente afinadas usando procesadores comunes combinados con interconexiones especiales. https://es.wikipedia.org/wiki/D%C3%A9cada_de_1970 https://es.wikipedia.org/wiki/Seymour_Cray https://es.wikipedia.org/wiki/Cray_Research https://es.wikipedia.org/wiki/Procesador_vectorial https://es.wikipedia.org/wiki/Procesador_vectorial 5 Estas se usan para tareas de cálculos intensivos, tales como problemas que involucran física cuántica, predicción del clima, investigación de cambio climático, modelado de moléculas, simulaciones físicas tal como la simulación de aviones o automóviles en el viento (también conocido como Computational Fluid Dinamics), simulación de la detonación de armas nucleares e investigación en la fusión nuclear. Como ejemplo, se encuentra la supercomputadora IBM Roadrunner; científicos de IBM y del laboratorio de Los Álamos trabajaron seis años en la tecnología de la computadora. Sin embargo, Roadrunner difícilmente pueda asemejarse a un videojuego. El sistema de interconexión ocupa 557 m² de espacio. Cuenta con 91,7 km de fibra óptica y pesa 226,8 t . La supercomputadora está en el laboratorio de investigaciones de IBM en Poughkeepsie, Nueva York y fue trasladada en julio del 2008 al Laboratorio Nacional Los Álamos, en Nuevo México. Japón creó la primera supercomputadora petaflops la MDGrape-3, pero solo de propósitos particulares, luego IBM de USA creó la correcaminos, también de 1 petaflops, China la Milky Way One de 1,2 petaflops y Cray de EE.UU. la Jaguar de 1,7 ó 1,8 petaflop, que es al final del año 2009 la más rápida. La supercomputadora más rápida a fines del 2010 era la china Tianhe 1A con máximas de velocidad de 2,5 petaflops. https://es.wikipedia.org/wiki/IBM_Roadrunner https://es.wikipedia.org/wiki/IBM https://es.wikipedia.org/wiki/Km https://es.wikipedia.org/wiki/Tonelada 6 SISTEMA DE ENFRIAMIENTO Muchas de las CPUs usadas en los supercomputadores de hoy disipan 10 veces más calor que un disco de estufa común. Algunos diseños necesitan enfriar los múltiples CPUs a –85 °C (–185 °F). Para poder enfriar múltiples CPUs a tales temperaturas requiere de un gran consumo de energía. Por ejemplo, un nuevo supercomputador llamado Aquasar tendrá una velocidad tope de 10 teraflops. Mientras tanto el consumo de energía de un solo rack de este supercomputador consume cerca de 10 kW. Como comparación, un rack del supercomputador Blue Gene L/P consume alrededor de 40 kW. El consumo promedio de un supercomputador dentro de la lista de los 500 supercomputadores más rápidos del mundo es de alrededor de 257 kW. Para el supercomputador Aquasar, que será instalado en el Instituto Tecnológico Federal Suizo (ETH), se utilizará un nuevo diseño de enfriamiento líquido. Se necesitarán 10 litros de agua que fluirán a una tasa de 29,5 litros por minuto. Una de las innovaciones en este diseño es que normalmente los sistemas de enfriamiento aíslan el líquido de la CPU y la transmisión de calor se da a través de convección desde la cubierta metálica de la CPU a través de un adaptador generalmente de cobre u otro material térmicamente conductivo. La innovación consiste en un nuevo diseño en el cual llega el agua directamente a la CPU mediantetubos capilares de manera que la transmisión de calor es más eficiente. En el caso del ETH en Suiza, el calor extraído del supercomputador será reciclado para calentar habitaciones dentro de la misma universidad. En 2019 el segundo supercomputador (American Sierra) en la lista TOP500 consumía la mitad de energía que el tercero en la lista (Sunway TaihuLight). https://es.wikipedia.org/wiki/CPU https://es.wikipedia.org/wiki/CPU https://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Aquasar&action=edit&redlink=1 https://es.wikipedia.org/wiki/Teraflops https://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Instituto_Tecnol%C3%B3gico_Federal_Suizo&action=edit&redlink=1 https://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Instituto_Tecnol%C3%B3gico_Federal_Suizo&action=edit&redlink=1 https://es.wikipedia.org/wiki/Escuela_Polit%C3%A9cnica_Federal_de_Z%C3%BArich https://es.wikipedia.org/wiki/Suiza https://es.wikipedia.org/wiki/Supercomputador https://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Sierra_(supercomputadora)&action=edit&redlink=1 https://es.wikipedia.org/wiki/Sunway_TaihuLight 7 CARATERISTICAS Las principales son: Velocidad de procesamiento: miles de millones de instrucciones de coma flotante por segundo. Usuarios a la vez: hasta miles, en entorno de redes amplias. Tamaño: requieren instalaciones especiales y aire acondicionado industrial. Dificultad de uso: solo para especialistas. Clientes usuales: grandes centros de investigación. Penetración social: prácticamente nula. Impacto social: muy importante en el ámbito de la investigación, ya que provee cálculos a alta velocidad de procesamiento, permitiendo, por ejemplo, calcular en secuencia el genoma humano, número π, desarrollar cálculos de problemas físicos dejando un margen de error muy bajo, etc. Parques instalados: menos de un millar en todo el mundo. Hardware: Principal funcionamiento operativo PRINCIPALES USOS Las supercomputadoras se utilizan para abordar problemas muy complejos o que no pueden realizarse en el mundo físico bien, ya sea porque son peligrosos, involucran cosas increíblemente pequeñas o increíblemente grandes. A continuación, damos algunos ejemplos: Mediante el uso de supercomputadoras, los investigadores modelan el clima pasado y el clima actual y predicen el clima futuro. Los científicos que investigan el espacio exterior y sus propiedades utilizan las supercomputadoras para simular los interiores estelares, simular la evolución estelar de las estrellas (eventos de supernova, colapso de nubes moleculares, etc.), realizar simulaciones cosmológicas y modelar el clima espacial. Los científicos usan supercomputadoras para simular de qué manera un tsunami podría afectar una determinada costa o ciudad. Las supercomputadoras se utilizan para probar la aerodinámica de los más recientes aviones militares. Las supercomputadoras se están utilizando para modelar cómo se doblan las proteínas y cómo ese plegamiento puede afectar a la gente que sufre la enfermedad de Alzheimer, la fibrosis quística y muchos tipos de cáncer. Las supercomputadoras se utilizan para modelar explosiones nucleares, limitando la necesidad de verdaderas pruebas nucleares. https://es.wikipedia.org/wiki/Flops https://es.wikipedia.org/wiki/Flops https://es.wikipedia.org/wiki/N%C3%BAmero_%CF%80 https://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Interiores_estelares&action=edit&redlink=1 https://es.wikipedia.org/wiki/Evoluci%C3%B3n_estelar https://es.wikipedia.org/wiki/Cosmolog%C3%ADa https://es.wikipedia.org/wiki/Fibrosis_qu%C3%ADstica 8 LAS MEJORES SUPERCOMPUTADORAS EN LA ACTUALIDAD 1. Summit – Por IBM, DOE/SC/Oak Ridge National Laboratory [Estados Unidos] 2. Sierra – Por IBM, DOE/NNSA/LLNL [Estados Unidos] 3. Sunway TaihuLight – Por NRCPC, National Supercomputing Center en Wuxi [China] 4. Tianhe-2A – Por NUDT, National Super Computer Center en Guangzhou [China] 5. Frontera – Por Dell EMC Texas Advanced Computing Center/Univ. of Texas [Estados Unidos] 6. Piz Daint – Por Cray Inc., Swiss National Supercomputing Center (CSCS) [Suiza] 7. Trinity – Por Cray/HPE DOE/NNSA/LANL/SNL [Estados Unidos] 8. AI Bridging Cloud Infrastructure (ABCI) – Por Fujitsu, National Institute of Advanced Industrial Science and Technology (AIST)[Japón] 9. Super MUC-NG – Por Lenovo Leibniz Rechenzentrum [Alemania] 10. Lassen – Por IBM /NVIDIA/ Mellanox DOE/NNSA/LLNL [Estados Unidos] 9 1. Summit (Supercomputador) El Summit u OLCF-4 es un superordenador desarrollado por IBM para su uso en el OAK Ridge National Laboratory de Estados Unidos, que desde el 8 de junio de 2018 es el superordenador más potente del mundo. Su velocidad se sitúa en los 200 petaflops. Este ordenador masivo ocupa más de 500 metros cuadrados, y pesa más de 340.000 Kilos. En este vídeo puedes dar un paseo entre los pasillos que contienen las miles de GPUs y CPUs: https://es.wikipedia.org/wiki/Superordenador https://es.wikipedia.org/wiki/IBM https://es.wikipedia.org/wiki/Laboratorio_Nacional_Oak_Ridge 10 Diseño Cada nodo tiene más de 600GB de memoria coherente (gran ancho de banda + DDR4 SDRAM) direccionable por todas las CPUs y GPUs más 800GB de RAM no volátil, que puede ser utilizada como búfer o memoria extendida. Las CPUs Power9 y Volta GPUs están conectadas mediante el protocolo de alta velocidad NVLink de NVIDIA. Esto permite un modelo de Computación Heterogénea. https://es.wikipedia.org/wiki/DDR4_SDRAM https://es.wikipedia.org/wiki/NVLink https://es.wikipedia.org/wiki/Computaci%C3%B3n_heterog%C3%A9nea https://es.wikipedia.org/wiki/Computaci%C3%B3n_heterog%C3%A9nea 11 Computación Heterogénea La Computación heterogénea se refiere a sistemas que usan más de un tipo procesador. Estos son sistemas que ganan en rendimiento no justo por añadir el mismo tipo de procesadores, sino por añadir procesadores distintos. Normalmente, incorporando capacidades de procesado especializadas para realizar tareas particulares. Normalmente la heterogeneidad en el contexto de la computación hace referencia a diferentes arquitecturas de conjuntos de instrucciones (ISA), donde el procesador principal tiene uno y el resto tienen otro. Normalmente una arquitectura muy diferente (quizás más de una), no solamente una micro arquitectura diferente (el procesamiento de números de coma flotante es un caso especial no siempre heterogéneo). Por ejemplo, el ARM big.LITTLE es una excepción donde las ISAs de los núcleos son iguales y la heterogeneidad se refiere a la velocidad de diferentes micro arquitecturas de la misma ISA, siendo más bien un sistema de multiprocesado simétrico (SMP). Antiguamente la computación heterogénea significaba que diferentes ISAs tenían que ser controladas de forma distinta, mientras que en un ejemplo moderno, los sistemas de Arquitectura de Sistema Heterogéneo (HSA), eliminan la diferencia (para el usuario); usan múltiples tipos de procesador (normalmente CPUs y GPUs), en el mismo circuito integrado, para dar lo mejor de ambos mundos: el procesamiento general de la GPU (aparte de sus bien conocidas capacidades gráficas de renderizado en 3D, también puede realizar cálculos matemáticos intensivos con conjuntos de datos muy grandes), mientras que las CPUs pueden ejecutar el sistema operativo y realizar tareas en serie tradicionales. El nivel de heterogeneidad en sistemas de computación moderna aumenta gradualmente y se incrementa en el área de los chips. El avance de las tecnologías de fabricación permite que los antiguos componentes se integren como partes de un system-on-chip, o SoC. Por ejemplo, muchos procesadores nuevos ahora incluyen una lógica integrada para interactuar con otros dispositivos (SATA, PCI, Ethernet, USB, RFID, Radios, UARTs, y controladores de memoria), así como unidades funcionalesprogramables y aceleradores de hardware (GPUs, criptografía co-procesadores, procesadores de red programables, codificadores/descodificadores A/V, etc.). https://es.wikipedia.org/wiki/Conjunto_de_instrucciones https://es.wikipedia.org/wiki/Microarquitectura https://es.wikipedia.org/wiki/Microarquitectura https://es.wikipedia.org/wiki/Coma_flotante https://es.wikipedia.org/w/index.php?title=ARM_big.LITTLE&action=edit&redlink=1 https://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Symmetric_multiprocessor_system&action=edit&redlink=1 https://es.wikipedia.org/wiki/Heterogeneous_System_Architecture https://es.wikipedia.org/wiki/Circuito_integrado https://es.wikipedia.org/wiki/System_on_a_chip https://es.wikipedia.org/wiki/Serial_ATA https://es.wikipedia.org/wiki/Peripheral_Component_Interconnect https://es.wikipedia.org/wiki/Ethernet https://es.wikipedia.org/wiki/Universal_Serial_Bus https://es.wikipedia.org/wiki/RFID https://es.wikipedia.org/wiki/Radiocomunicaci%C3%B3n https://es.wikipedia.org/wiki/Universal_Asynchronous_Receiver-Transmitter https://es.wikipedia.org/wiki/Controlador_de_memoria https://es.wikipedia.org/wiki/Controlador_de_memoria https://es.wikipedia.org/wiki/Unidad_de_procesamiento_gr%C3%A1fico https://es.wikipedia.org/wiki/Criptograf%C3%ADa https://es.wikipedia.org/wiki/Coprocesador 12 RETOS EN LA COMPUTACIÓN HETEROGÉNEA Sistemas de computación heterogénea presentan nuevos retos no encontrados en los típicos sistemas homogéneos. La presencia de elementos de procesamiento múltiple incrementa todos los problemas relacionados con los sistemas homogéneos de procesamiento en paralelo, mientras que el nivel de heterogeneidad en el sistema puede introducir no-uniformidad en sistemas de desarrollo, prácticas de programación y en las capacidades del sistema global. Las áreas de heterogeneidad pueden incluir: ISA O arquitectura de conjunto de la instrucciones Los elementos de cómputo pueden tener arquitecturas de conjunto de instrucciones diferentes, llevando a una incompatibilidad binaria. ABI o aplicación interfaz binaria Los elementos de cómputo pueden interpretar la memoria de manera diferente. Esto puede incluir tanto endianness, convención de llamada y diseño de memoria, y depende tanto de la arquitectura como del compilador utilizado. API O interfaz de programación de aplicaciones Las librerías y los servicios del sistema operativo pueden no estar disponibles de forma uniforme para todos los elementos de cómputo. Implementación de Bajo-Nivel de las características del Lenguaje Características del lenguaje tales como funciones e hilos de ejecución, a menudo se implementan utilizando punteros a función, un mecanismo qué requiere abstracción o traducción adicionales cuando se utilizan en entornos heterogéneos. Interfaz de memoria y Jerarquía Los elementos de cómputo pueden tener diferentes estructuras de caché, protocolos de coherencia de caché, y el acceso a la memoria puede ser uniforme o no (NUMA). Se pueden encontrar diferencias en la habilidad para leer datos de longitud arbitraria. Algunos procesadores pueden realizar accesos de un byte de tamaño, de una palabra o en masa. https://es.wikipedia.org/wiki/Interfaz_binaria_de_aplicaciones https://es.wikipedia.org/wiki/Endianness https://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Calling_convention&action=edit&redlink=1 https://es.wikipedia.org/wiki/Compilador https://es.wikipedia.org/wiki/Interfaz_de_programaci%C3%B3n_de_aplicaciones https://es.wikipedia.org/wiki/Application_programming_interface https://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Function_pointer&action=edit&redlink=1 https://es.wikipedia.org/wiki/Jerarqu%C3%ADa_de_memoria https://es.wikipedia.org/wiki/Cach%C3%A9_(inform%C3%A1tica) 13 Interconexión Los elementos de cómputo pueden tener diferentes formas de interconexión además de las interfaces básicas de memoria/bus. Esto puede incluir interfaces de red dedicada, dispositivos de acceso de memoria Directa (DMA), buzones, FIFOs, y memorias scratchpad, etc. Además, algunas porciones de un sistema heterogéneo pueden tener coherencia de caché, mientras que otros pueden requerir una implicación explícita del software para mantener la consistencia y la coherencia. Rendimiento Un sistema heterogéneo puede tener CPUs idénticas en términos de arquitectura, pero tener diferencias subyacentes en micro-arquitectura que conducen a varios niveles de rendimiento y consumo de energía. PLATAFORMAS DE EJEMPLOS Informática de Rendimiento alto o Cray XD1 o Ordenadores SRC SRC-6 y SRC-7 Sistemas Embebidos (DSP y Plataformas Móviles) o Texas Instruments OMAP o Dispositivos analógicos Blackfin o Nvidia Tegra o Samsung Exynos o Apple "A" Computación Reconfigurable o Xilinx Plataforma FPGAs (Virtex-II Pro, Virtex 4 FX, Virtex 5 FXT) y Plataformas Zynq o Intel "Stellarton" (Átom + Altera FPGA) Redes o Procesadores de red Intel IXP o Procesadores de red Netronome NFP https://es.wikipedia.org/wiki/Acceso_directo_a_memoria https://es.wikipedia.org/wiki/First_in,_first_out https://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Scratchpad_memory&action=edit&redlink=1 https://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Cray_XD1&action=edit&redlink=1 https://es.wikipedia.org/wiki/Seymour_Cray https://es.wikipedia.org/wiki/Texas_Instruments https://es.wikipedia.org/wiki/OMAP https://es.wikipedia.org/wiki/Analog_Devices https://es.wikipedia.org/wiki/Blackfin https://es.wikipedia.org/wiki/Nvidia https://es.wikipedia.org/wiki/NVIDIA_Tegra https://es.wikipedia.org/wiki/Samsung https://es.wikipedia.org/wiki/Exynos https://es.wikipedia.org/wiki/Xilinx https://es.wikipedia.org/wiki/Xilinx https://es.wikipedia.org/wiki/Intel_Corporation https://es.wikipedia.org/wiki/Altera https://es.wikipedia.org/wiki/Field_Programmable_Gate_Array 14 Informática de Propósito general, Juegos, y Dispositivos de entretenimiento o Intel Sandy Puente, Ivy Bridge, y CPUs Haswell o APUs AMD o IBM Cell, en PlayStation 38 SpursEngine, una variante del procesador IBM Cell o Emotion Engine, en PlayStation 2 INFORMACIÓN Tipo: one-of-a-kind computer Desarrollador: IBM Fabricante: IBM Ubicación: Oak Ridge National Laboratory DATOS TÉCNICOS Memoria: Almacenamiento 250 PB Memoria RAM: 2.801.664 GB Número de Procesadores: 9216 POWER9 22-core CPUs 3.07GHz 27.648 Nvidia Tesla Volta GV100 GPUs, Dual-rail Mellanox EDR infiniband. Rendimiento: 200 petaflops. 13MW (energía)2 Conjunto de instrucciones: IBM Power System AC922 Números de núcleos: 2.414.592. Sistema operativo: RHEL 7.4 (Linux) Coste: 200 millones de dólares. https://es.wikipedia.org/wiki/Intel_Corporation https://es.wikipedia.org/wiki/Advanced_Micro_Devices https://es.wikipedia.org/wiki/Cell https://es.wikipedia.org/wiki/PlayStation_(marca) https://es.wikipedia.org/wiki/Computaci%C3%B3n_heterog%C3%A9nea#cite_note-hotchips_cell-8 https://es.wikipedia.org/w/index.php?title=SpursEngine&action=edit&redlink=1 https://es.wikipedia.org/wiki/Emotion_Engine 15 2. Sunway TaihuLight El Sunway TaihuLight (chino: 神 威·太湖之光 shénwei táihú zhi guang, en españolː Dios del lago) es un supercomputador que hasta junio de 2018, era calificada como la supercomputadora más rápida del mundo, con un índice de 93 petaflops en el punto de referencia de LINPACK. Esto es casi tres veces más rápido que el titular anterior del registro, el Tianhe-2, el cual corre a 34 petaflops. En junio de 2019 ocupó el tercer lugar en la lista TOP500. Esta supercomputadora se encuentra en el Centro Nacional de Supercomputación de China en la ciudad de Wuxi, en la provincia de Jiangsu, China. Tiene un consumo energético de 15 MW y su propósito es de prospección de petróleo, ciencias de la vida, el tiempo, el diseño industrial, la investigación de fármacos. https://es.wikipedia.org/wiki/Supercomputadora https://es.wikipedia.org/wiki/Operaciones_de_coma_flotante_por_segundohttps://es.wikipedia.org/wiki/LINPACK https://es.wikipedia.org/wiki/Tianhe-2 https://es.wikipedia.org/wiki/TOP500 https://es.wikipedia.org/wiki/Wuxi https://es.wikipedia.org/wiki/Jiangsu https://es.wikipedia.org/wiki/Megawatt 16 ARQUITECTURA El Sunway TaihuLight utiliza un total de 40.960 procesadores RISC SW26010 multinúcleo de 64-bit, el cual es un diseño chino basado en la arquitectura ShenWei. Cada chip de procesador contiene 256 núcleos de procesamiento de propósito general y 4 núcleos auxiliares adicionales para la administración del sistema, para un total de 10.649.600 núcleos de CPU. Los núcleos presentan 1 kb de memoria scratchpad para datos y 12 kB para instrucciones, y se comunican vía una red en un chip, en vez de tener un cache de jerarquía tradicional similar a las arquitecturas como el microprocesador Cell y Adapteva Epifanía. SISTEMA OPERATIVO El sistema corre en su propio sistema operativo, Raise OS 2.0.5, el cual está basado en Linux. El sistema tiene su propia aplicación personalizada de OpenACC 2.0 para ayudar a la paralelización del código. EFICIENCIA En comparación con Tianhe-2 que tiene un consumo de energía del sistema de hasta 17,8 megavatios (y hasta 24 megavatios cuando el sistema de refrigeración está funcionando a plena velocidad), el sistema Dios del lago sólo utiliza 15,3 megavatios, el rendimiento por vatio llegó a 6 GFLOPS/Watts. https://es.wikipedia.org/wiki/Reduced_instruction_set_computing https://es.wikipedia.org/wiki/Cach%C3%A9_de_CPU https://es.wikipedia.org/wiki/Cach%C3%A9_de_CPU https://es.wikipedia.org/wiki/Cell https://es.wikipedia.org/wiki/Cell https://es.wikipedia.org/wiki/GNU/Linux https://es.wikipedia.org/wiki/OpenACC 17 INFORMACIÓN Tipo: Supercomputadora Fecha de Creación: Junio de 2016 Ubicación: Jiangsu, República Popular China Costo: 11.8 millardos de Yuan (US$273 millones) (MX$5.188.692.600 millones) DATOS TÉCNICOS Memoria: 1.310 TiB Número de procesadores: 40960 procesadores, con 10.649.600 núcleos Conjunto de Instrucciones: Sunway SW26010 260C 1,45GHz de 64-bit RISC con 260 núcleos Números de Núcleos: 10649600. 18 3. Tianhe-2 Tianhe-2 (en chino: 天河二号) es una supercomputadora desarrollada por la Universidad Nacional de Tecnología de Defensa de China (NUDT) y la empresa china Inspur, está ubicada en el Centro Nacional de Supercomputación en Guangzho (NSCC-GZ), República Popular China. Tiene un rendimiento de 33,86 petaflops (33.860.000.000.000.000 operaciones de coma flotante por segundo), con un pico teórico de 54,9 petaflops que la convirtió en la supercomputadora más rápida del mundo entre junio de 2013 y junio de 2016. Está equipada con 16.000 nodos, cada uno con dos procesadores Intel Xeon IvyBridge E5- 2692 (12 núcleos, 2,2 GHz) y tres procesadores Intel Xeon Phi 31S1P (57 núcleos, 1,1 GHz), cuya combinación da un total de 3.120.000 núcleos de computación. Es capaz de almacenar 12,4 PB, tiene una memoria del sistema de 1.375 TiB (1,34 PiB) y utiliza el sistema operativo Kylin Linux. Se calcula que ha costado entre 200 y 300 millones de dólares. El 17 de Junio de 2003 en la Conferencia Internacional de Supercomputación celebra en Leipzig (Alemania), se anunció la lista TOP500 donde aparecía Tianhe-2 en primera posición como la supercomputadora más rápida del mundo, superando a la supercomputadora estadounidense Cray Titan (17,59 petaflops) que ocupaba el primer lugar de la lista desde noviembre de 2012. El 20 de junio de 2016 fue superada por la supercomputadora china Sunway TaihuLight (93,01 petaflops). https://es.wikipedia.org/wiki/Idioma_chino https://es.wikipedia.org/wiki/Supercomputadora https://es.wikipedia.org/wiki/Cant%C3%B3n_(China) https://es.wikipedia.org/wiki/Rep%C3%BAblica_Popular_China https://es.wikipedia.org/wiki/Operaciones_de_coma_flotante_por_segundo https://es.wikipedia.org/wiki/Intel_Xeon https://es.wikipedia.org/wiki/Ivy_Bridge https://es.wikipedia.org/wiki/Petabyte https://es.wikipedia.org/wiki/Pebibyte https://es.wikipedia.org/wiki/Kylin https://es.wikipedia.org/wiki/Sunway_TaihuLight https://es.wikipedia.org/wiki/Sunway_TaihuLight 19 INFORMACIÓN Tipo : supercomputadora Ubicación : Guangzho, República Popular China DATOS TÉCNICOS Memoria : 1.375 TiB Numero de procesadores : 32.000 Intel Xeon IvyBridge E5-2692 48.000 Intel Xeon Phi 31S1P Conjunto de instrucciones : Intel Xeon de doce núcleos Numero de núcleos: 3.120.000 núcleos. 20 4. Frontera – Por Dell EMC Texas Advanced Computing Center En 2018, la National Science Foundation (NSF) otorgó una subvención de $ 60 millones al Texas Advanced Computing Center (TACC) para implementar un nuevo sistema informático de escala de petas, Frontera. Frontera abre nuevas posibilidades en ciencia e ingeniería al proporcionar capacidad computacional que hace posible que los investigadores aborden desafíos de investigación mucho más grandes y complejos en un amplio espectro de dominios. Desplegado en junio de 2019, Frontera es la octava supercomputadora más poderosa del mundo y la supercomputadora más rápida en un campus universitario. El acceso temprano del usuario comenzó en junio de 2019, con la producción del sistema completo programada para fines del verano de 2019. Hasta el 80% de las horas disponibles en Frontera, más de 55 millones de horas de nodo cada año, estarán disponibles a través del programa NSF Petascale Computing Resource Aslocation. Descripción general del hardware y software del sistema Frontera tiene dos subsistemas informáticos, un sistema informático primario centrado en el rendimiento de doble precisión y un segundo subsistema centrado en la informática de memoria de transmisión de precisión única. Frontera también tiene múltiples sistemas de almacenamiento, así como interfaces para la nube y sistemas de archivo, y un conjunto de nodos de aplicaciones para alojar servidores virtuales. 21 Sistema de cómputo primario El sistema informático primario fue proporcionado por Dell EMC y alimentado por procesadores Intel, interconectados por una interconexión Mellanox Infiniband HDR y HDR-100. El sistema tiene 8,008 nodos de cómputo disponibles. La configuración de cada nodo de proceso se describe a continuación: Procesadores: Intel Xeon Platinum 8280 ("Cascade Lake") Número de núcleos: 28 por zócalo, 56 por nodo. Velocidad de reloj: 2.7Ghz ("Frecuencia base") Rendimiento del nodo "pico": 4.8TF, doble precisión Memoria: memoria DDR-4, 192 GB / nodo Disco local: unidad SSD de 480 GB Red: Mellanox InfiniBand, HDR-100 Subsistemas SISTEMA SUMERGIDO LÍQUIDO Procesadores : Intel (R) Xeon (R) CPU E5-2620 v4 @ 2.10GHz Número de núcleos : 16 por socket, 32 por nodo GPU : 360 GPU NVIDIA Quadro RTX 5000, 4 GPU por nodo Memoria : DDR4 Sincrónica 2400 MHz, 128GB / nodo Sistema de enfriamiento : GRC ICE ICEraQ ™ Disco local : de 240 GB SSD Red : Mellanox InfiniBand, FDR Máximo rendimiento : 4PF precisión simple 22 LARGO DE CUERNO Procesadores : Sistema alojado por IBM POWER9 con 448 GPU NVIDIA V100 Memoria : 256 GB por nodo (4 nodos con 512 GB por nodo) Almacenamiento : 5 petabytes de sistema Red : red Infiniband EDR Interconexión del sistema Los nodos de cómputo de Frontera están interconectados con enlaces HDR-100 a cada nodo y enlaces HDR (200Gb) entre conmutadores de hoja y núcleo. La interconexión se configura en una topología de árbol gordo con un pequeño factor de sobresuscripción de 11: 9. 23 5. Piz Daint Piz Daint es una supercomputadora en el CentroNacional de Supercomputación de Suiza, que lleva el nombre de la montaña Piz Daint en los Alpes suizos. Se ubicó en el octavo lugar en el ranking TOP500 de supercomputadoras hasta finales de 2015, más alto que cualquier otra supercomputadora en Europa. A finales de 2016, el rendimiento informático de Piz Daint se triplicó para alcanzar los 25 petaflops; se convirtió así en la tercera supercomputadora más poderosa del mundo. Desde 2018, Piz Daint ocupa el sexto lugar en el ranking TOP500 después de AI Bridging Cloud Infrastructure. El sistema original Piz Daint Cray XC30 se instaló en diciembre de 2012. Este sistema se amplió con Piz Dora, un Cray XC40 con 1256 nodos de cómputo, en 2013. En octubre de 2016, Piz Daint y Piz Dora se actualizaron y combinaron en el Cray XC50 actual. / Sistema XC40 con GPU Nvidia Tesla P100. 24 INFORMACIÓN Activo : 2012 – Presente (actualizado en noviembre de 2016) Ubicación : Centro Nacional Suizo de Supercomputadores Arquitectura : Intel Xeon E5 – 26xx (varios), Nvidia Tesla P100 Poder : 2.272 MW Sistema Operativa : Linux (CLE) Almacenamiento : 8.7 PB Velocidad : 25.326 petaflops (LINPACK) Clasificación: TOP500: 6, a partir de Junio de 2018. 25 BIBLIOGRAFÍA https://es.wikipedia.org/wiki/Supercomputadora https://es.wikipedia.org/wiki/Summit_(superordenador) https://es.wikipedia.org/wiki/Computaci%C3%B3n_heterog%C3%A9nea https://es.wikipedia.org/wiki/Sunway_TaihuLight https://es.wikipedia.org/wiki/Tianhe-2 https://www.tacc.utexas.edu/systems/frontera https://en.wikipedia.org/wiki/Piz_Daint_(supercomputer) https://www.top500.org/lists/top500/2019/06/ https://alexynior.com/supercomputadoras-mas-potentes-del-mundo/
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