InfiniBand高速网络互连技术.ppt

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1、InfiniBand高速网络互连技术清风明月2012年5月内容提要超级计算机系统及其互连结构Infiniband互连网络的体系结构在HPC中的典型互连架构及应用IB网络优化技术未来展望Lecture1Lecture2内容提要超级计算机系统及其互连结构Infiniband互连网络的体系结构在HPC中的典型互连架构及应用IB网络优化技术未来展望国际超级计算机500强排名(TOP500)是美国田纳西大学、伯克利NERSC实验室和德国曼海姆大学一些专家为评价世界超级计算机性能而搞的民间学术活动，每年2次排出世界上实际运行速度最快的前500台计算机

2、。(6月、11月)排名的依据是线性代数软件包Linpack的实际测试数据，而峰值浮点运算速度作为参考值列出。Linpack基准测试程序是一个可以分解和解答线性方程和线性最小平方问题的Fortran子程序集.于20世纪70年代到80年代初为超级计算机而设计测试出的最高性能指标作为衡量机器性能的标准4TOP500分析中国TOP100总Linpack性能达到11.85Pflops(2010年6.3PFlops)，是2010年的1.88倍;跟全球TOP500相比，2011年6月全球TOP500排行榜第一名被日本的K-Computer夺得，2010

3、年11月TOP500第一名的天河1A降为世界第二，但中国的机器份额首次取得第二名,仅次于美国;国家超级计算天津中心以国防科大天河1A再次蝉联中国TOP100第一名，Linpack性能2.57PFlops，峰值4.7PFlops;国家超级计算济南中心以国家并行计算机工程技术研究中心全国产神威蓝光力夺得中国TOP100第二名，Linpack性能795.9TFlops，峰值1.07PFlops，神威蓝光是我国历史上首台全国产的千万亿次超级计算机;国家超级计算长沙中心以国防科大天河1A-HN力夺中国TOP100第三名，Linpack性能771.7

4、TFlops，峰值1.34PFlops。全部机器的Linpack性能超过22.1Tflops是2010年9.6TFlops的2.3倍,比去年的1.41倍大幅提升。全部系统的峰值超过25.6TFlops，是2010年11TFlops的2.33倍，比去年的1.36倍大幅提升;排名前三的机器两套是CPU+GPU异构MPP;97个(2010年98个)系统都是机群架构，机群继续占据主导地位，在前10名里4台是CPU+GPU体系架构，在TOP100中共有13套CPU+GPU异构机群。近3年来的TOP5超级计算机系统2009年2010年2011年Ran

5、k1美洲虎CrayXT5-HENUDTTH-1AKcomputerRank2IBMBladeCenter美洲虎CrayXT5-HENUDTTH-1ARank3CrayXT5-HE曙光“星云”美洲虎CrayXT5-HERank4IBM蓝色基因HPProLiant曙光“星云”Rank5NUDTTH-1CrayXE6HPProLiantNo1:KComputer日本理化研究所(RIKEN)高级计算科学研究院(AICS)和富士通共同研制每秒运算速度超越1亿亿次大关。Linpack测试的最大计算性能达到了10.51PFlops，也就是每秒钟1.05

6、1亿亿次浮点计算，这也是人类首次跨越1亿亿次计算大关。采用的处理器是富士通制造的SPARC64VIIIfx，八核心，主频2.0GHz，二级缓存6MB，热设计功耗58W，峰值浮点性能128GFlops。为了获得更高性能，富士通还在其中加入了一系列高性能集群计算扩展，可以有效管理其共享二级缓存，并支持SIMD、每核心256位浮点寄存器、高级核心间硬件同步等等。处理器数量是88128颗，核心数量为705024个，占据864个机柜。这些处理器通过名为“豆腐”(Tofu)的特殊6-Dmesh/torus网络连接在一起，带宽5GB/s。同时，“京”的

7、峰值计算性能也达到了11.28PFlops，执行效率为惊人的93.2%ASCISpringschool2012HenkCorporaal(8)KComputer:10.51Petaflop/sonLinpack705024SPARC64cores(8perdie;45nm)(Fujitsudesign)Tofuinterconnect(6-Dtorus)12.7MegaWattKComputer的互连架构6D-mesh/ToursNo2：天河-1A，国防科技大学这是超过美国橡树岭国家实验室产品高达40％的系统。达到每秒４７００万亿次的峰

8、值性能和每秒２５０７万亿次的实测性能。14336颗英特尔六核至强X56702.93GHzCPU、7168颗NvidiaTeslaM2050GPU，以及2048颗自主研发的八核飞腾FT-1000