Реклама

Наш канал:

Таненбаум Э.- Архитектура компьютера. стр.482

1024 процессора. Две группы панелей разделены переключателем, благодаря которому одну группу можно извлечь из системы для обслуживания, а на это время подключить резервную группу. Стойка показана на рис. 8.33, г.

Наконец, вся система, состоящая из 65 536 вычислительных и 65 536 коммуникационных процессоров, изображена на рис. 8.33, д. Имея 131 072 сдвоенных блока целочисленной арифметики и 262 144 сдвоенных блока выполнения операций с плавающей точкой, система должна обрабатывать за цикл до 786 432 команд. Однако один из блоков целочисленной арифметики предназначен для подготовки данных для блоков выполнения операций с плавающей точкой, поэтому максимальная производительность снижается до 655 360 команд за цикл, или 4,6 х 1014 команд в секунду. Таким образом, эта система является самым большим компьютером из всех построенных в мире.

Система представляет собой мультикомпьютер в том смысле, что ни один из процессоров не имеет непосредственного доступа к памяти, если не считать 512 Мбайт собственной памяти на плате. Ни у одной пары процессоров нет общей памяти. Кроме того, не поддерживается вызов страниц по требованию, поскольку для размещения страниц нет локальных дисков. Вместо этого в системе имеются 1024 узла ввода-вывода, которые соединяются с дисками и другими периферийными устройствами.

Несмотря на исключительные размеры системы, она довольно проста и в ней не используются какие-либо особенные технологии, за исключением, разве что, чрезвычайно плотного размещения узлов. Это не случайно, так как основными целями были надежность и доступность. Соответственно, весьма тщательно были спроектированы системы питания, охлаждения, кабельные системы и т. д., все это позволило поднять среднее время наработки на отказ до 10 дней.

Для подключения всех микросхем требуется масштабируемая и высокопроизводительная схема соединений. В качестве топологии был выбран трехмерный тор размером 64 х 32 х 32. Таким образом, каждой микросхеме требуются 6 линий связи: 2 для соседей, логически расположенных сверху и снизу, 2 для соседей с севера и юга, 2 для соседей с запада и востока (см. соответствующие обозначения на рис. 8.32). Конструктивно, каждая стойка на 1024 узла образует тор размером 8 х 8 х 16. Пара соседних стоек соединяется в тор размером 8 х 8 х 32. Четыре пары стоек из одного ряда образуют тор размером 8 х 32 х 32, и, наконец, все 8 рядов дают тор размером 64 х 32 х 32.

Таким образом, все соединения являются двухточечными и работают на скорости 1,4 Гбит/с. Так как от каждого из 65 536 узлов к «следующим по порядку» узлам идут три линии связи, по одной на каждое измерение, общая пропускная способность системы составляет 275 Тбайт/с. Информационная емкость книги, которую вы держите в руках, включая рисунки в формате Encapsulated PostScript, составляет около 300 млн. бит, таким образом, BlueGene/L может за секунду передать внутри себя до 900 тысяч ее копий. Куда девать эти копии, и кто мог бы их прочесть — эти вопросы мы оставляем читателю.

Взаимодействие в трехмерном торе поддерживается в форме виртуальной сквозной маршрутизации (virtual cut through routing). Этот подход в чем-то напоминает коммутацию с сохранением и продвижением пакетов (см. раздел «Сопроцессоры»), за исключением того, что перед дальнейшим продвижением по