Un millón trillón `se tiran' por el segundo apuntado por el nuevo instituto para las arquitecturas avanzadas

Computación de Exascale del `' prevista por los investigadores de Sandia y de la Oak Ridge

ALBUQUERQUE, N.M. - la preparación de la base para una computadora del exascale es la misión del nuevo instituto para las arquitecturas avanzadas, puesto en marcha en común en los laboratorios nacionales de Sandia y de la Oak Ridge.

Un exaflop es mil veces más rápidamente que un petaflop, sí mismo mil veces más rápidamente que un teraflop. Las computadoras de Teraflop - las primeras fue convertido hace 10 años en Sandia - son actual el estado plus ultra. Hacen trillones de cálculos al segundo. Las computadoras de Exaflop realizarían los cálculos millón de trillones por segundo.

La idea detrás del instituto - bajo consideración para un año y medio antes de su abertura - es “cerrar boquetes críticos entre el funcionamiento máximo teórico y el funcionamiento real en los superordenadores actuales,” dice el plomo Sudip Dosanjh del proyecto de Sandia. “Creemos que esto puede ser hecha desarrollando arquitecturas de computadora nuevas e innovadoras.”

Los superordenadores ultrarrápidos mejoran la detección de condiciones del mundo real ayudando a investigadores examinan más de cerca las interacciones de números más grandes de períodos de las partículas en un cierto plazo divididos en segmentos más pequeños.

“Una computadora del exascale es esencial realizar simulaciones más exactas que, alternadamente, apoyen las soluciones para la ciencia emergente y el dirigir desafía en defensa nacional, aseguramiento de la energía, materiales avanzados, clima, y medicina,” dice a James Peery, director del cómputo, de computadoras y de la matemáticas.

El mandato del congreso en $7.4 millones financia al instituto en FY08. Es apoyado por la administración nuclear nacional de la seguridad y el Ministerio de oficina de la Energía de la ciencia. Sandia es un laboratorio de NNSA.

Una puntería, Dosanjh dice, es reducir o eliminar la unión mal hecha cada vez mayor entre el movimiento de datos y las velocidades de proceso.

La velocidad de proceso refiere a la rapidez con la cual un procesador puede manipular datos para solucionar su parte de un problema más grande. El movimiento de datos refiere al acto de conseguir datos de una memoria de computadora a su viruta de proceso y entonces detrás otra vez. Cuanto más grande es la máquina, más lejos lejos de un procesador los datos puede ser almacenada y más lento es el movimiento de datos.

“En una computadora del exascale, datos pudieron estar los diez de millares de procesadores lejos del procesador que la quiere,” dicen a arquitecto Doug Doerfler de la computadora de Sandia. “Pero hasta que ese procesador consiga sus datos, no tiene nada útil para hacer. Una llave a la capacidad de conversión a escala es cerciorarse de todos los procesadores para tener algo trabajar encendido siempre.”

El composición del problema es la nueva tecnología que ha permitido a diseñadores partir un procesador en primeros dos, después cuatro, y ahora ocho corazones en un solo mueren. Algunos procesadores especial tienen 24 o más corazones en un dado. Dosanjh sugiere que pudiera eventual haber centenares que funcionaban paralelamente en una sola viruta.

“Para continuar haciendo progreso en el funcionamiento de usos científicos en estas escalas [muy grandes],” dice a Jeff Nichols, que dirige la rama de la Oak Ridge del instituto, “nosotros necesitan tratar nuestra capacidad de mantener el equilibrio entre el soporte físico y el software. Hay software enorme y la programación de desafíos y nuestra meta es hacer el R&D crítico para cerrar algunos de los boquetes.”

El funcionamiento paralelamente significa que cada base puede trabajar su parte del rompecabezas simultáneamente con otros corazones en una viruta, aumentando grandemente la velocidad que un procesador funciona encendido datos. El método no requiere frecuencias de reloj más rápidas, medidas en un gigahertz más rápido, que generaría cantidades inmanejables de calor para disiparse tan bien como salida actual.

El nuevo método alienta la importancia continua de la ley de Moore, la observación 1965 del cofounder Gordon Moore de Intel que el número de transistores puso en un solo chip de ordenador doblará aproximadamente cada dos años.

Otro problema para el instituto es reducir la cantidad de energía necesaria para funcionar con una computadora futura del exascale.

“La corriente eléctrica necesaria con tecnologías de hoy sería muchos diez de megavatios - una fracción significativa de una central eléctrica. Un megavatio puede costar tanto como millón de dólares por año,” dicen Dosanjh. “Queremos derribar eso.”

Sandia y la Oak Ridge trabajarán juntos en éstos y otros problemas, él dice. “Aunque todos nuestros esfuerzos serán de colaboración, en algunas áreas Sandia tomará el plomo y la Oak Ridge puede llevar en otras, dependiendo de quién tiene la mayoría de la maestría en una disciplina dada.” Además, un componente clave del instituto será la implicación de la industria y de las universidades.

Una demostración espontánea del interés amplio en más rápidamente la computación fue evidenciada en la respuesta a un taller de la invitación-solamente, las “oportunidades de la memoria para la computación de Alto-Ejecución,” patrocinado en enero por el instituto.

Los organizadores del taller planearon para 25 participantes pero casi 50 atendieron. Los asistentes representaron los laboratorios nacionales, la GAMA, el National Science Foundation, la agencia de seguridad nacional, el Defense Advanced Research Projects Agency, y los fabricantes principales de procesadores y de sistemas de la superinformática.

Hace diez años, la gente por todo el mundo fue asombrada en la aparición de un superordenador del teraflop - que sería rojo de ASCI de Sandia - capaz en un segundo de realizar las operaciones matemáticas un trillón.

Más recientemente, los bloggers parecen stunned que una máquina capaz de la computación del petaflop - mil veces más rápidamente que un teraflop - podría pronto romper la barrera siguiente de las operaciones matemáticas mil trillones al segundo.

Sandia es un laboratorio de la multiprogramación funcionado por Sandia Corporation, compañía de Lockheed Martin, para el Ministerio de los E.E.U.U. de administración nuclear nacional de la seguridad de la Energía. Con las instalaciones principales en Albuquerque, N.M., y Livermore, California, Sandia tiene responsabilidades importantes del R&D en seguridad nacional, energía y las tecnologías ambientales, y competitividad económica.

Contacto de los medios de noticias de Sandia: Cantante de Neal, nsinger@sandia.gov, (505) 845-7078

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