CrayXC30超级计算机概览.pdf

10 《高性能计算发展与应用》 2013年第三期 总第四十四期 CrayXC30超级计算机概览  王广益 江南计算技术研究所 无锡214083  李 利 江南计算技术研究所 无锡214083 摘要： 作为Cray有史以来最先进的高性能计算系统，Cray XC30超级计算机首次实现了该公司 的“自适应超级计算”理念。本文首先概要描述Cray“自适应超级计算”战略，然后从系统组 装、计算刀片和计算卡、互连网络、冷却系统以及软件环境等方面分析了XC30系统的主要特 点，从中可以看出Cray公司在国际高性能计算行业所拥有的强大技术实力。 关键词：自适应超级计算，刀片，处理器子卡，网络拓扑，冷却系统，软件环境 1. 概述 想法。在随后研制千万亿次高性能计算机的过程 作为全球知名的老牌超级计算机制造商，美国 中，业界主要厂商都对异构系统（集成诸如FPGA、 Cray公司于2012年10月底推出了其XK7架构的TitanClearSpeed协处理器等加速部件）表现出极大的兴 趣，学术界和实验室也对此展开了深入研究。 （泰坦）超级计算机，该系统以17.6Pflops的Linpack 测试性能，取代IBM“Sequoia（红杉）”成为全球最 作为老牌超级计算机制造商，Cray公司当时拥 快超级计算机500强冠军。然而，出乎意料的是它仅 有不同体系结构的超级计算机产品，例如MPP结构的 隔一周时间又震撼发布了其新一代高端XC30超级计 XT3、向量结构的X1E、多线程结构的MTA以及通用 算机，再一次向业界证明了该公司的非凡实力。 处理器混合FPGA加速器结构的Cray XD1等。为了 这款超级计算机是Cray有史以来最先进、最顶 适应异构计算的发展潮流，Cray公司于2006年提出了 级的高性能计算系统，是与美国国防部高级研究计 它的“自适应超级计算”战略。Cray认为， “高性能 划局(DARPA)共同开发、开发代号为“Cascade（瀑 计算的未来就是整合”，即建立一套统一的超算架 布）”的超级计算机系统，也是Cray公司“自适应超 构，使其能够支持各种类型的处理技术。该战略分 级计算（Adaptive Supercomputing）理念”的首次实 成三个阶段实施： 现和最新进展。  阶段1——代号Rainer，为所有Cray平台建立 一个集成的用户环境。Rainier结构的计算节点是异构 Cray XC30组合使用了Aries互连技术、Dragonfly （蜻蜓）网络拓扑、Intel Xeon处理器、强大的Cray软 的，既包括向量计算节点“BlackWidow”和标量计算 件环境、创新的功耗和冷却技术，设计目标可达 节点“Adams”，也包括其他特殊的计算节点。 到100Petaflops。目前，低配置的Cray 开始少 XC30  阶段2——Cray计划建立集成的多结构系 量供货（例如瑞士国家超级计算中心将安装一台 统，代号为Eldorado（升级的XT3技术加上多线程） 750Tflops的XC30系统），预计2013年第一季度即可 和Black Widow（升级的XT3技术加上向量处理器）。 大量供应。