211service.com
China Details zelfgemaakte supercomputerplannen
Het is officieel: de volgende supercomputer van China, de petascale Dawning 6000, zal uitsluitend worden gebouwd met microprocessors van eigen bodem. Weiwu Hu, hoofdarchitect van de Loongson (ook bekend als Godson) familie van CPU's bij het Institute of Computing Technology (ICT), een afdeling van de Chinese Academie van Wetenschappen, bevestigt ook dat de supercomputer Linux zal draaien. Dit is een scherpe afwijking van China's laatste supercomputer, de Dawning 5000a, die in 2008 debuteerde op nummer 11 op de lijst van 's werelds snelste supercomputers en werd gebouwd met AMD-chips en waarop Windows HPC Server draaide.
Voer China in: Een prototype vier-core Loongson 3 zal vanaf dit jaar op commerciële schaal worden geproduceerd door STMicro.
De komst van Dawning 6000 zal een belangrijke mijlpaal zijn voor de Loongson-processorfamilie, die tot nu toe alleen werd gebruikt in goedkope, energiezuinige netbooks en nettop-pc's. Toen de Dawning 5000a aanvankelijk werd aangekondigd, was het ook de bedoeling dat deze met Loongson-processors zou worden gebouwd, maar de Dawning Information Industry Company, die de computer bouwde, koos uiteindelijk voor AMD-chips, daarbij verwijzend naar een gebrek aan ondersteuning voor Windows en het falen van ICT om op tijd een voldoende krachtige chip leveren.
De Dawning 6000 zal uiterlijk medio 2010 gereed zijn, zegt Hu, en zou eind 2010 operationeel kunnen zijn. Het is de tweede keer dat een vertegenwoordiger van ICT een supercomputer heeft beloofd die volledig met Loongson is gebouwd verwerkers.
De ontwikkeling van Loongson 3 begon in 2001 als een product van China's 10e vijfjarenprogramma. Alle chips in de Loongson-familie zijn gebaseerd op de MIPS-instructieset - oorspronkelijk ontwikkeld in de jaren tachtig, maar nu uit de gratie bij desktop- en servercomputers, hoewel nog steeds gebruikt in veel embedded apparaten. Momenteel wordt de Top 500-lijst gedomineerd door x86-chips, met niet-x86-CPU's die minder dan 15 procent van de krachtige systemen op de lijst aandrijven.
Dit is een zeer krachtige MIPS-architectuur waarbij het, wanneer het in een clusterconfiguratie wordt uitgevoerd, zeer krachtig wordt, zegt Art Swift, vice-president marketing bij Sunnyvale, CA-gebaseerde MIPS Technologies, dat de MIPS-architectuur heeft ontwikkeld.
Een paper gepubliceerd in 2009 stelt voor om Loongson 3-chips te gebruiken in clusters van maximaal 16 cores om extreem hoge prestaties te bereiken. Tom Halfhill, analist bij Microprocessorrapport , berekent dat in deze configuratie slechts 782 16-core chips nodig zijn om aan de petaflop-prestatiemarkering (één quadriljoen bewerkingen per seconde) te voldoen.
Halfhill zegt dat de Loongson 3 weinig verschilt van de nieuwste generatie chip, Loongson 2F, die al beschikbaar is in consumenten-pc's. De belangrijkste verschillen zijn dat het hardwarevertaling van x86-instructies bevat (gebruikt in de meeste microprocessors van Intel en AMD), en dat het meerdere kernen bevat - van vier tot een voorgestelde 16 - die elk afzonderlijk opdrachten kunnen verwerken. Opvallend afwezig in de Loongson 3 is multithreading, waardoor een enkele kern meerdere instructies tegelijkertijd kan uitvoeren. (Zowel Intel als Sun hebben multithreading al in sommige van hun chips ingebouwd.)
Generaties 2 en 3 van de Loongson gebruiken dezelfde kern voor algemene doeleinden, maar de Loongson 3 koppelt meer kernen aan elkaar. Een quad-core Loongson 3-chip is momenteel in prototype en eind december werd een definitieve versie van 64 nanometer van de chip opgenomen, wat betekent dat de definitieve beschrijving van de chip binnenkort naar de fabrikant, STMicroelectronics, zal worden gestuurd.
Hoewel de quad-core Loongson 3 toepassingen kan vinden in alles, van desktop-pc's tot settopboxen (de chip bevat aanvullende instructies die speciaal zijn ontworpen om het afspelen van multimedia te versnellen), zal waarschijnlijk een acht-coreversie nodig zijn voor de voorgestelde petascale-supercomputer. Die versie zal vier reguliere kernen bevatten, samen met vier GStera-coprocessors die speciaal zijn ontworpen voor wiskundig intensieve berekeningen. Deze coprocessors zijn vooral belangrijk omdat ze beter zijn in het verwerken van intensieve wiskundige berekeningen, waaronder de LINPACK-test, die lineaire algebra gebruikt om 's werelds snelste supercomputers te benchmarken, en om hun rangschikking (en het opscheppen van hun eigenaren) in de Top 500-lijst van supercomputers.
Jack Dongarra, de computerwetenschapper die de LINPACK-benchmark introduceerde, zegt dat de voorgestelde architectuur van de Dawning 6000 - multifunctionele kernen gekoppeld aan coprocessors voor bepaalde soorten wiskundige berekeningen - het standaardontwerp van een supercomputer volgt.
De quad-core Loongson 3 bevat al twee 64-bit drijvende-komma-eenheden in elk van zijn kernen. Dus in theorie zou het kunnen worden gebruikt als de basischip in een supercomputer. Er zijn echter veel meer van deze cores nodig om dezelfde rekenkracht te bereiken, zegt Dongarra.
Intel blijft onaangedaan door het vooruitzicht van een nieuwe, door de staat gesponsorde mededinger op het gebied van high-performance computing. Het meten van de concurrentie-impact voor een product dat [nog] niet bestaat, is altijd problematisch, en dat doen we over het algemeen ook niet, zegt Chuck Mulloy, een woordvoerder van Intel. In onze hele geschiedenis is er nog nooit een tijd geweest dat we niet tegenover een concurrent stonden. We verwachten niet dat dat zal veranderen, we verwelkomen het zelfs.
Dongarra waarschuwt dat het zinloos is om te speculeren over de prestaties van de aanstaande Dawning 6000 totdat de benchmarks zijn uitgevoerd, niet in de laatste plaats omdat de MIPS-architectuur niet standaard is in high-performance computing. Hoewel ik ze het beste wens, zie ik veel uitdagingen om het hele systeem te laten werken, zegt Dongarra. Deze uitdagingen omvatten het aanpassen van de software die Dawning draait.
Halfhill, die naar de ICT in Peking is gereisd om verslag uit te brengen over de geboorte van de Loongson 3, is van mening dat, ongeacht de prestaties van het systeem, het slechts een kwestie van tijd is voordat China een chip van eigen bodem bouwt die kan concurreren met de chips die in het Westen worden geproduceerd. . Technisch gezien is er niets dat hen ervan weerhoudt om processors van wereldklasse te maken, zegt hij. Ze hebben architecten en computerwetenschappers die net zo slim zijn als de onze.