ShenWei

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

ShenWei (кит. 申威) — семейство микропроцессоров, разработанных китайской компанией Jiāngnán Computing Lab (кит. 江南计算技术研究所) из Уси.

Гибридный микропроцессор ShenWei SW26010[править | править код]

Летом 2016 года была опубликована информация о процессорах ShenWei SW26010, на базе которых был создан наиболее производительный суперкомпьютер в мире (по рейтингу TOP500), Sunway TaihuLight. Каждый процессор содержит 4 управляющих RISC-ядра и 256 вычислительных RISC-ядер общего назначения в 4 группах по 64 ядра[1].

Микропроцессор ShenWei SW1600[править | править код]

ShenWei SW1600 — третье поколение процессоров компании Jiāngnán Computing Research Lab. Работая на тактовой частоте 1,1 ГГц, он достигает производительности на операциях с плавающей запятой в 140,8 Гфлопс. Содержит 16 ядер архитектуры RISC. Создан в рамках совместного проекта Jiāngnán Computing Research Lab и «High Performance Server & Storage Technologies» (кит. 高效能服务器和存储技术). Изготовлен по технологии 65 нм. Производится в Шанхае, предположительно, компанией SMIC, S2 fab.

Характеристики ядра SW1600:

  • суперскалярный процессор с исполнением до 4 инструкций за такт;
  • исполнительные устройства: два целочисленных, два для обработки чисел с плавающей запятой;
  • целочисленный конвейер имеет 7 стадий, а конвейер чисел с плавающей запятой — 10 стадий;
  • виртуальная адресация 43-битная, физическая адресация 40-битная;
    • Поддерживается виртуальное адресное пространство размером до 8 ТБ, физическое — 1 ТБ;
  • кеш L1: 8 КБ для инструкций, 8 КБ для данных;
  • кеш L2: 96 КБ, универсальный;
  • 128-битная системная шина.[2]

История процессоров ShenWei[править | править код]

Серия процессоров ShenWei разрабатывалась в основном для военных применений в КНР. Есть мнение, что оригинальная архитектура основывалась на некоторых идеях процессоров DEC Alpha.[3] По другой версии, использовались некоторые идеи архитектуры SPARC.

ShenWei SW-1[править | править код]

  • первое поколение ShenWei, 2006 год;
  • кристалл содержит одно ядро;
  • тактовая частота — 900 МГц;
  • техпроцесс — 130 нм, SMIC.

ShenWei SW-2[править | править код]

  • второе поколение ShenWei, 2008 год;
  • кристалл содержит два ядра;
  • тактовая частота — 1,4 ГГц;
  • техпроцесс — 130 нм, SMIC;
  • тепловыделение — до 70-100 Вт.

ShenWei SW-3[править | править код]

  • третье поколение ShenWei, 2010 год;
  • 64-битная архитектура;
  • 16-ядерный чип[4];
  • тактовая частота — 975—1200 МГц;
  • техпроцесс — 65 нм;
  • общая[уточнить] производительность чипа при вычислениях с плавающей запятой — 140,8 GFLOPS на частоте 1,1 ГГц;
    • производительность одного ядра — 8 операций над числами с плавающей запятой за 1 такт[5];
  • контроллер оперативной памяти:
    • максимальный объем — 16 ГБ;
    • пиковая пропускная способность — 68 ГБ/с;
    • четыре канала;
    • 128-битный DDR3.

Sunway SW26010[править | править код]

см. SW26010

  • Четвёртое поколение, 2016;
  • 64-битная архитектура;
  • тактовая частота — 1,45 ГГц;
  • 260-и ядерный чип, состоящий из 4 кластеров, в каждом из которых размещаются по 64 «вычислительно-процессинговых элемента» (Compute-Processing Elements, CPE), расположенных в виде матрицы 8 на 8 элементов, и одного управляющего процессингового элемента» (Management Processing Element, MPE), который обеспечивает наблюдательные функции, соединённые между собой посредством сети-на-кристалле (англ.)

Суперкомпьютер Sunway BlueLight MPP[править | править код]

Sunway BlueLight MPP
Активность с сентября 2011 года
Операторы Технологический департамент Программы 863
Местонахождение Национальный суперкомпьютерный центр, Цзинань, кит. 国家超算济南中心
Архитектура 8575 процессоров SW1600 (975 МГц)
Мощность ~1 МВт
Пространство 2 ПБ
Оперативная память 150 ТБ
Производительность 1,07 петафлопс (сентябрь 2011 года)
Рэнкинг TOP500: 14 (ноябрь 2011)[6]
TOP100 Китая: 2 (2011)[7]
Green500 39 (2011)[8]

Массово-параллельный суперкомпьютер Sunway BlueLight (кит. 神威蓝光) полностью разработан в КНР и использует микропроцессоры SW1600 (SW-3). Является первым китайским суперкомпьютером с производительностью петафлопсного диапазона, изготовленным на базе разработанных в Китае микропроцессоров.[9][10] Занимает 14 место в рейтинге TOP500 суперкомпьютеров в мире (ноябрь 2011)[6] , 2 место в рейтинге Top100 суперкомпьютеров КНР 2011 года[7][11] и 39 место в рейтинге Green500 (11/2011).[8] Комплекс введен в строй в сентябре 2011 года и установлен в Национальном суперкомпьютерном центре в Цзинане. Разработан в National Parallel Computer Engineering Technology Research Center (кит. 国家并行计算机工程技术研究中心) и эксплуатируется Технологическим департаментом Программы 863.

Состоит конструктивно из 9 стоек, 8704 процессоров ShenWei SW1600 (975 МГц[7]), сгруппированных в 34 суперузла (Super Nodes). Каждый суперузел состоит из 256 вычислительных узлов. В стойке — 4 суперузла. В каждом RackUnit установлено 4 процессорные платы, по 2 процессора на каждой.[12][13]

Общий объём оперативной памяти 150 ТБ, внешней памяти 2 ПБ. Пиковая производительность при использовании 8575 процессоров на частоте 975 МГц составила 1,07016 Пфлопс, производительность на тесте LINPACK - 795,9 Тфлопс (эффективность 74,37 %).[7] Энергопотребление 1074 кВт (1 МВт). Использует исключительно водяное охлаждение.[14]

Сетевая подсистема построена на базе InfiniBand QDR, топология Fat tree. Используются оптические кабели и коммутаторы на 256 и 324 портов. Пропускная способность каждого соединения 80 Гбит/с, суммарная — 8,7 Тбит/с; латентность порядка 2 мкс.

Суперкомпьютер Sunway TaihuLight[править | править код]

SW26010 применяются в суперкомпьютере Sunway TaihuLight, который на ноябрь 2016 года занимал 1 место по производительности в рейтинге TOP500. В Sunway TaihuLight используется 40 960 процессоров SW26010, производительность в тесте LINPACK достигает 93,01 PFLOPS.

Примечания[править | править код]

  1. Jack Dongarra. Report on the Sunway TaihuLight. Tech Report UT-EECS-16-742 (англ.). — University of Tennessee, June 24, 2016.
  2. Hung-Sheng Tsao. SW1600 и Alpha 21164. LaoTsao's Weblog (29 октября 2011). Проверено 29 октября 2011. Архивировано 2 сентября 2012 года.
  3. hswz. Jiangnan Computing Lab's Civilian CPU Debut - SW-1. bbs.lemote.com (4 мая 2009). Проверено 31 октября 2011. Архивировано 2 сентября 2012 года.
  4. http://www.prace-project.eu/IMG/pdf/d8.4_1ip.pdf page 42
  5. Andreas Stiller, About TLAs and IPOs Архивировано 19 августа 2012 года. // TOP500 whispers, 2012-02-15: "Currently, 8 flops/clock/core – Sandy Bridge, Power7, SPARC, VIII8fx, Bluegene/Q, ShenWei "
  6. 1 2 http://top500.org/list/2011/11/100 TOP500 List — November 2011 (1-100)
  7. 1 2 3 4 洪钊峰. 2011 China HPC Top100 Ranking. it168 (27 октября 2011). Проверено 30 октября 2011. Архивировано 2 сентября 2012 года.
  8. 1 2 http://www.green500.org/lists/2011/11/top/list.php?from=1&to=100 (недоступная ссылка) The Green500 List — November 2011
  9. JOHN MARKOFF, The New York Times. «China Has Homemade Supercomputer Gain.» October 28, 2011. Retrieved November 7, 2011.
  10. Cade Metz, WIRED. «China Builds World-Class Supercomputer Sans Intel, AMD.» October 31, 2011. Retrieved November 7, 2011.
  11. アーカイブされたコピー. Проверено 18 ноября 2011. Архивировано 11 сентября 2012 года. 2011年中国高性能计算机性能TOP100排行榜
  12. SUNWAY BlueLight MPP 神威蓝光
  13. HPCwire: China’s Indigenous Supercomputing Strategy Bears First Fruit
  14. xiongxuehui. 国产CPU再掀热潮 揭秘神威蓝光来龙去脉. pconline (29 октября 2011). Проверено 29 октября 2011. Архивировано 2 сентября 2012 года.

Ссылки[править | править код]