ロードマップでわかる！当世プロセッサー事情 第302回

スーパーコンピューターの系譜　Red Stormの後継機Cielo

　連載292回でASC Red Stormを紹介したが、このASC Red Stormの後継ともいえるシステムがロスアラモス国立研究所に設置されたCieloだ。

Cielo

　運用開始は2011年であり、現在もまだロスアラモス国立研究所で運用されているシステムである(関連リンク)。位置づけ的にはRoadRunnerの後継であり、RoadRunnerが2013年に引退したのを受けて、現在はロスアラモス国立研究所のCapability Computing Systemのポジションにある。

　Capability Computingはこちらでも説明したが、「非常に計算量が多い大規模シミュレーションなどを、最大限の計算能力を利用して最小時間で解決する」ためのものだ。

　さて、CieloがRed Stormの後継にあたるというのは、単にCapability Computing向けだからというわけではなく、Red Stormの構造を発展させたものだからだ。そこで、Red Storm以降のCRAYの製品ラインを紹介していこう。

Red Stormを製品化した
CRAY XT3

　連載292回の最後にも書いたとおり、Red Stormの構成をCRAYはCRAY XT3として2004年に製品ラインナップに追加した。

「XT3」。これは24キャビネットモデルの構成をCGで作成した模様だ。出典はCRAY XT3のカタログより

　Red Stormそのものは最終的に140キャビネット構成で納入されたが、CRAY自身はXT3について以下のサンプル構成を提示している。

CRAY XT3の性能
キャビネット数	Compute PE	Service PE	ピーク性能	設置面積
6本	548個	14個	5.6TFLOPS	12TILES
24本	2260個	22個	23.4TFLOPS	72TILES
96本	9108個	54個	94.6TFLOPS	336TILES
320本	30508個	106個	318TFLOPS	1200TILES

　さすがにキャビネット320本の構成は論外なほど巨大なので納入事例はないようだが、例えば2005年11月のTOP500の上位100位を見てみると、下記のようにそれなりに売れているのがわかる。

2005年11月のTOP500で、上位100位以内にあるXT3
順位	組織	システム名	実効性能
10位	オークリッジ国立研究所	Jagure	15.2TFLOPS
14位	Engineer Research and Development Center DSRC	Sapphire	12.2TFLOPS
33位	PSC	BigBen	7.9TFLOPS
70位	Swiss National Supercomputing Centre		4.4TFLOPS

ちなみに翌年はさらにシステム数が増えているのは、PCなどと違って受注から納入→システム構成を経て、運用開始までそれなりに期間がかかるためである。国内でも例えば北陸先端科学技術大学院大学が4キャビネット構成のXT3を導入、運用を行なっている(関連リンク)。

　このXT3のすぐ後で、CRAYはXD1というラックマウント型のHPCサーバーソリューションを発表する。

ラックマウント型のHPCサーバー「XD1」。このユニット1つに12プロセッサー＋アクセラレーターが格納され、1本のラックには合計12ユニットがインストールされた。出典はCRAY XD1のカタログより

　これは元々カナダのOctigaBay Systems Corp.という会社が開発していたものをCRAYが会社ごと買収、製品化したものである。

　XD1はXT3に似た構成にはなっているが、インターコネクトはXT3のSeaStar Linkとはまったく異なるラピッドアレイ・インターコネクトを用い、また2つのCPUに1つ、アプリケーション・アクセラレーション・システムが搭載されているのが特徴だ。

XD1の構成。2つのCPUとDIMM、それとアクセラレーターなどが1枚のドーターボードにまとまっている。ユニットにはこのドーターボードが6枚内蔵されていた

　このアプリケーション・アクセラレーション・システムとは、FPGAで、XD1ではXilinxの「Virtex-II Pro」が搭載されていた。

　最近でこそFPGAをHPCに使おうというアイディアが盛んに議論されているが、2004年当時はやや時期尚早だったようで、XD1も作ってはみたものの、FPGAで思うようにアクセラレーションができない(プログラミングが難しい)という話があり、結局XD1はそれほど広く使われないままに終わった。

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