Opteron e Tesla K20 per Titan, nuovo supercomputer della top 500

Uno dei supercomputer più potenti al mondo è l'installazione nota con il nome di Jaguar, basata su infrastruttura sviluppata da Cray all'interno dell'Oak Ridge National Laboratory, negli Stati Uniti. Cuore di questo sistema sono processori AMD Opteron presenti con un totale di 18.688 nodi.

Questo sistema è stato recentemente aggiornato così da incrementarne in modo tangibile la potenza di calcolo massima teorica che mette a disposizione. L'architettura di base per la componente CPU non è stata cambiata: rimangono quindi CPU AMD Opteron in versione a 16 core, basate su architettura nota con il nome in codice di Interlagos. In secondo luogo il sistema è stato dotato di una scheda video NVIDIA Tesla K20 per ogni nodo di calcolo CPU, cioè per ogni processore AMD Opteron fisicamente presente.

La componente CPU di questo supercomputer era già stata aggiornata in precedenza: da configurazioni a due socket per ogni nodo, ciascuno dotato di processore AMD Opteron con architettura a 6 core, si era passati a una configurazione con un singolo socket per ogni nodo, basato su processori Opteron della famiglia Interlagos dotati di 16 core al proprio interno.

Mettiamo a confronto le specifiche di Jaguar nella declinazione messa in produzione nel 2011 e il nuovo Titan, nome scelto per meglio evidenziare i profondi cambiamenti intervenuti in questa installazione e il notevole aumento in termini di potenza di calcolo massima di picco:

L'aggiornamento della componente CPU in Jaguar è avvenuta in occasione del penultimo update del sistema, assieme all'inserimento di alcune GPU NVIDIA della famiglia Tesla utilizzate per calcolo parallelo in 10 dei 200 cabinet che compongono l'installazione; l'aggiornamento da Jaguar a Titan è quindi principalmente stato incentrato sull'inserimento delle nuove schede video NVIDIA Tesla K20 e sull'abbinamento di una GPU ad ogni processore Opteron presente nel cluster.

Vediamo nel dettaglio uno dei blade XK7 di Cray: sul lato destro sono presenti le 4 schede video NVIDIA Tesla K20, montate su una scheda che ricorda un modulo MXM per forma e dimensioni sulla quale è integrata tutta la circuiteria di alimentazione. Nella parte centrale i 4 dissipatori di calore in rame coprono i processori AMD Opteron con architettura a 16 core mentre i due dissipatori sul lato sinistro coprono i due chip Gemini di Cray, utilizzati per gestire le interconnessioni dei blade tra di loro all'interno del supercomputer.

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