Przyszłe superkomputery będą jeszcze szybsze

Superkomputery będą nawet 100 razy szybsze

Nadchodzi przełom w projektowaniu superkomputerów. Naukowcy odkryli, że rekonfigurowalne sieci optyczne pozwolą na 100 razy szybsze przesyłanie danych. Jak to możliwe?

Wyobraźmy sobie, że jesteśmy w stanie przeczytać całą książkę w ciągu jednej sekundy, ale otrzymujemy tylko pojedyncze strony w ciągu minuty. Jest to analogiczne do działania superkomputera.

Mimo iż procesory superkomputerów mogą przetwarzać ogromne ilości danych na sekundę, ich przepływ między nim a podsystemami maszyny nie jest tak wydajny, tworząc wąskie gardło transferu danych. Aby rozwiązać ten problem, grupa naukowców opracowała projekt systemu obejmujący rekonfigurowalne sieci o nazwie FLEET, który może potencjalnie przyspieszyć transfer danych 100 razy. Wstępny projekt, będący częścią projektu DARPA-hard, został opisany w „IEEE Internet Computing”.

Nowe, szybsze sieci

Karty sieciowe są krytycznymi komponentami sprzętowymi, które łączą komputery z sieciami, ułatwiając transfer danych. Obecnie jednak komponenty te pozostają daleko w tyle za procesorami komputerowymi pod względem szybkości przetwarzania danych.

Procesory i sieci optyczne działają z prędkością terabitów na sekundę (Tb/s), ale obecne karty sieciowe używane do przesyłania danych do i z sieci działają zazwyczaj w zakresie gigabitów na sekundę.

Seth Robertson, główny naukowiec w Peraton Labs, który kieruje projektem FLEET

Częścią rozwiązania opracowanego przez jego zespół jest rozwój Optycznych Kart Sieciowych (O-NIC), które mogą być podłączone do istniejącego sprzętu komputerowego. Podczas gdy tradycyjne karty sieciowe mają zazwyczaj jeden port, nowo zaprojektowane O-NIC mają dwa porty i mogą obsługiwać transfer danych między wieloma różnymi rodzajami podzespołów komputera. Są one połączone z przełącznikami optycznymi, które pozwalają systemowi na szybką rekonfigurację przepływu danych w zależności od potrzeb.

Połączenia mogą być modyfikowane przed lub w trakcie wykonywania zadań, aby dopasować się do różnych urządzeń w czasie.

Fred Douglis, główny badacz w Peraton Labs i współtwórca projektu FLEET

Aby wspierać możliwość rekonfiguracji, naukowcy zaprojektowali nowe oprogramowanie, które określa najlepszą konfigurację i odpowiednio dostosowuje przepływ danych. To może znacznie przyspieszyć działanie przyszłych maszyn.

FLEET jest wciąż na wczesnym etapie rozwoju. Wstępny projekt O-NIC i obsługującego kartę oprogramowania został osiągnięty już w pierwszym roku projektu zaplanowanego na cztery lata. Jednak po ukończeniu prac zespół przewiduje, że nowy interfejs sieciowy osiągnie prędkość 12 Tb/s w oparciu o obecną (piątą) generację PCIe, czyli połączenie Point-to-Point pozwalające na przesyłanie danych z dużą prędkością, instalację kart rozszerzeń na płycie głównej. Dzięki nowszym generacjom PCIe, FLEET może osiągnąć jeszcze większe prędkości.

FLEET będzie niemal całkowicie zależny od komponentów dostępnych na rynku, z wyjątkiem nowo zaprojektowanych O-NIC, co oznacza, że sieci te mogą być łatwo zintegrowane z istniejącymi systemami komputerowymi.

Chcesz być na bieżąco z CHIP? Obserwuj nas w Google News