レッドストーム（コンピューティング）

レッドストームは、米国エネルギー省の国家核安全保障局高度シミュレーション・コンピューティングプログラム向けに設計されたスーパーコンピュータアーキテクチャである。Cray社は、サンディア国立研究所から提供された契約アーキテクチャ仕様に基づいて2004年にこれを開発した。^[1]このアーキテクチャは後に Cray XT3として商業的に生産された。^[2]

Red Storm は、パーティション分割され、スペースを共有し、密に結合された、高性能 3D メッシュネットワークを備えた超並列処理マシンでした。プロセッサは、市販のメモリDIMMを備えたコモディティAMD Opteron CPU でした。SeaStar と呼ばれる NIC/ルーターの組み合わせは、システム内の唯一のカスタムASICコンポーネントであり、 PowerPC 440ベースのコアを使用しました。2005 年に導入されたとき、Red Storm の初期構成は 10,880 個のシングルコア 2.0 GHz Opteron で構成され、そのうち 10,368 個は科学計算専用でした。残りの 512 個の Opteron は、計算処理のほか、システムへのユーザーインターフェイスの提供やLinuxのバージョンの実行に使用されました。この最初のインストールは 140 個のキャビネットで構成され、床面積 280 平方メートル (3,000 平方フィート) を占めました。

レッドストームスーパーコンピュータは、単一のキャビネットから数百のキャビネットまで高度にスケーラブルに設計されており、その寿命中に2回スケールアップされました。2006年にシステムは2.4GHzデュアルコアOpteronにアップグレードされました。さらに5列目のコンピュータキャビネットもオンラインになり、26,000を超えるプロセッサコアになりました。これにより、ピーク性能は124.4テラフロップス、またはLinpack ベンチマークを実行すると101.4になりました。^[3] 2008年の2回目のメジャーアップグレードでは、Cray XT4テクノロジーが導入されました。クアッドコアOpteronプロセッサとコアあたり2GBへのメモリの増加です。これにより、理論上のピーク性能は284テラフロップスになりました。^[4]

各アップグレード後の Red Storm の Top500パフォーマンスランキング:

2005年11月: 6位 (36.19 TFLOPS) ^[5]
2006年11月: ランク2 (101.4 TFLOPS) ^[6]
2008年11月: 9位 (204.2 TFLOPS) ^[7]

Red Storm は、キャパシティコンピューティングを目的としていました。つまり、単一のアプリケーションをシステム全体で実行できます。これは、クラスタースタイルのキャパシティコンピューティングとは対照的です。クラスタースタイルのキャパシティコンピューティングでは、クラスターの各部分がさまざまなアプリケーションの実行に割り当てられます。マシン全体で適切なアプリケーション進行を実現するには、メモリサブシステム、プロセッサー、およびネットワークのパフォーマンスが適切なバランスでなければなりません。システムソフトウェアも重要な役割を果たしました。Portalsネットワークプログラミング API は、プロセッサー間の通信がシステム全体と同じ規模に拡張できることを保証するために使用され、Intel Teraflats やParagonなど、さまざまなスーパーコンピューターで使用されました。コンピューティングプロセッサーは、ASCI Redのオペレーティングシステムである「Cougar」をベースにしたCatamountというカスタム軽量カーネルオペレーティングシステムを使用します。^[8]Lustreファイルシステムのユーザー空間実装であるliblustre は、 POSIXのようなセマンティクスを提供するために libsysio ^[9]ライブラリを使用して Catamount 環境に移植されました。このファイルシステムクライアントは、割り込みなしでシングルスレッドのCatamount環境で実行され、^[10]アプリケーションによって明示的に許可された場合にのみIO要求を処理し、バックグラウンドのファイルシステム操作によって発生するジッターを削減しました。

レッドストームは2012年に退役した。^[11]

参考文献

^ 「Red Storm 2004 ファクトシート」(PDF) (プレスリリース)。2004 年 6 月。2009 年 5 月11 日時点のオリジナル(PDF)からアーカイブ。2009 年8 月 11 日閲覧。
^ 「Sandia Red Storm press release」（プレスリリース）2004年7月27日。2009年8月26日時点のオリジナルよりアーカイブ。2009年8月11日閲覧。
^ 「Red Storm のアップグレードにより Sandia のスーパーコンピューターは世界第 2 位に、しかしスケーラビリティでは第 1 位にまで上昇したと研究者らが発表」(プレスリリース)。2006 年 11 月 14 日。2009年 8 月 11 日閲覧。
^ 「CrayとSandiaが「Red Storm」スーパーコンピューターを284テラフロップスにアップグレードする契約を発表」（プレスリリース）。2008年2月6日。2019年5月17日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2009年8月11日閲覧。
^ 「2005年11月のトップ500ランキング」。2005年11月。 2009年8月11日閲覧。
^ 「2006年11月のトップ500ランキング」。2006年11月。 2009年8月11日閲覧。
^ 「2008年11月のトップ500ランキング」。2008年11月。 2009年8月11日閲覧。
^ 「Red Storm 2008 ファクトシート」(PDF) (プレスリリース)。2008 年。2009年 8 月 26 日時点のオリジナル(PDF)からアーカイブ。2009年 8 月 11 日閲覧。
^ "libsysio". 2006年. 2016年2月16日閲覧。
^ 「Catamount Software Architecture with Dual Core Extensions」(PDF) . 2005 . 2016年2月16日閲覧。
^ 「Red Storm Passes」 2012年6月. 2012年11月2日閲覧。

[1] 「Red Storm 2004 ファクトシート」(PDF) (プレスリリース)。2004 年 6 月。2009 年 5 月11 日時点のオリジナル(PDF)からアーカイブ。2009 年8 月 11 日閲覧。

[2] 「Sandia Red Storm press release」（プレスリリース）2004年7月27日。2009年8月26日時点のオリジナルよりアーカイブ。2009年8月11日閲覧。

[3] 「Red Storm のアップグレードにより Sandia のスーパーコンピューターは世界第 2 位に、しかしスケーラビリティでは第 1 位にまで上昇したと研究者らが発表」(プレスリリース)。2006 年 11 月 14 日。2009年 8 月 11 日閲覧。

[4] 「CrayとSandiaが「Red Storm」スーパーコンピューターを284テラフロップスにアップグレードする契約を発表」（プレスリリース）。2008年2月6日。2019年5月17日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2009年8月11日閲覧。

[5] 「2005年11月のトップ500ランキング」。2005年11月。 2009年8月11日閲覧。

[6] 「2006年11月のトップ500ランキング」。2006年11月。 2009年8月11日閲覧。

[7] 「2008年11月のトップ500ランキング」。2008年11月。 2009年8月11日閲覧。

[8] 「Red Storm 2008 ファクトシート」(PDF) (プレスリリース)。2008 年。2009年 8 月 26 日時点のオリジナル(PDF)からアーカイブ。2009年 8 月 11 日閲覧。

[9] "libsysio". 2006年. 2016年2月16日閲覧。

[10] 「Catamount Software Architecture with Dual Core Extensions」(PDF) . 2005 . 2016年2月16日閲覧。

[11] 「Red Storm Passes」 2012年6月. 2012年11月2日閲覧。