スーパーコンピューター開発の記録の中心にあるパワーレースでは、プロジェクトの履歴が大幅に消去されます。リーダーはすぐにお互いを押しのけ、テクノロジーは時代遅れになり、新しい秩序への移行だけがまだ記憶に沈んでいます。今日は、この不正を少し修正して、18年前に歴史が始まった1台のユニークなスーパーコンピューターについてお話ししたいと思います。これはシステムXと呼ばれ、即興の手段から組み立てられ、予想外の成功を収めました。
珍しいスーパーコンピューターの歴史は2003年の春に始まり、秋の終わりまでにすでに最高潮に達していた。当時、バージニア工科大学は、米国でトップ30の研究大学の1つになるという目標を設定しました。地元のチームは、第一に、追加の計算能力によって、そして第二に、広く注目を集めることができる明るくて記憶に残るプロジェクトによって、これを助けることができました。将来的には、System Xスーパーコンピューターは期待に応え、その作成者に両方を提供することができたと言えます。
コンピューティングコンプレックスの名前は、その傲慢さだけでなく、著者が二重の意味を持っていることから選ばれました。まず、ローマ数字のXは、大学を拠点とする研究センターの最初のものになると期待されていた10テラフロップスのマイルストーンをほのめかしました。第二に、すべて同じXは、それを文字と見なすと、Mac OS Xオペレーティングシステムの名前を反映し、プロジェクトの主な特徴であるスーパーコンピューター用のユニットを組み立てる際の標準のAppleプロセッサーの使用を目立たないように強調しました。
研究者によると、通常のユーザーコンピュータは高度なコンピュータの「詰め込み」に十分であると考えて、Apple Power MacG5モデルの技術的特性の高い評価によって承認されました。「G5は私たちのシステムにとって理想的でした。アーキテクチャの概要：倍精度コンピューティング用の2つの数学コプロセッサを備えた64ビットプロセッサ、優れたメモリ帯域幅、およびマシンを単一のスーパーコンピュータに接続できるI / Oアーキテクチャ。」
スーパーコンピューターは1100ノードで構成され、各ノードには1つのコアと2.0GHzのクロック速度を持つ2つの64ビットプロセッサがあります。したがって、システムには2200プロセッサ/コアがありました）。少し後、チームはApple Xserve G5プラットフォームに切り替えてシステムを改善し、スチールアセンブリの最終的な特性を改善しました。
- ビット幅x64
- クロック周波数2.3GHz
- コア数-2
- プロセッサの数-2
- 4GBのRAM
- 80GBのハードディスク容量
合計で、スーパーコンピューターには4.4テラバイトのRAMと88テラバイトのストレージ（HDD）がありました。システムに加えて、53テラバイトのボリュームの外部ストレージが接続されました。ノード間の通信には、InfiniBandネットワークが使用されました（当時は目新しいものでした）。プロジェクトの成功の一環として、著者はその高帯域幅（ノードあたり20 Gbps）と低遅延（8マイクロ秒未満）を組み合わせたと考えています。ギガビットイーサネットテクノロジーは、システムを制御して操作を開始するための補助として使用されました。
スーパーコンピューターの世界の基準により、SystemXの作成の歴史は非常に急速に展開されました。全体のコンセプトは2003年3月までに定義され、デザインは真夏に完成しました。 7月に、大学の研究者と学生、および募集されたボランティアが、設置と組み立てのプロセスを開始しました。ラックの設置、冷却システム（当時は革新的なソリューションでもあったハイブリッド）、電源、空調などに必要なすべての通信を実行する準備作業に数か月を費やしまし た。研究室のスタッフは、イベントのかなり詳細な写真の記録を残しました 、それによって、それがどのように起こっているのか、そしてスーパーコンピューターを通常の機能している機関内に配置するために必要なリソースのアイデアを得ることができます。 9月に大学に入学したばかりのプロセッサーとケースは、3週間足らずで組み立てられ、1つのシステムに接続されました（参加者からのフィードバックによると、非常にストレスがたまりました）。
急いでいることは、年末までにプロジェクトの作者に認められたという事実によって報われました。彼らは、スーパーコンピューターの世界的な評価であるtop500.orgの11月版になんとか入りました。 System Xのパフォーマンスは、Jack DongarrによるHPL（High-Performance Linpack）ベンチマークで評価され、はるかに確固たる評判と資金を備えた競合他社に対して印象的なパフォーマンスを示しました。バージニア工科大学の研究者は、スーパーコンピューターを1秒あたり10兆回の操作を超えるレベルにすることに成功しました。システムXのパフォーマンスは10.28テラフロップスで、ピークパフォーマンスは20.24テラフロップスでした。
システムXは世界ランキングで3位にデビューしました ..。システムの作成者でさえ、そのような結果を期待していませんでした。彼らは、最も成功したシナリオでは、トップ10の真ん中に入ると信じていました。しかし、彼らは、生み出された怒りの事実だけでなく、彼らが授与された別の名誉称号、「通常の条件下で作成された最も強力で最も安価なスーパーコンピューター」にも喜んでいました。
著者らは、この開発が「予算」スーパーコンピューターの新しいブランチの開発に弾みをつけることを望んでいました。既製の機械がビルディングブロックとして使用されたという事実のために、システムXは工科大学に安い費用をかけました：すべての費用は520万ドルに達しました。比較のために、評価で1行高いランクにあるロスアラモス国立研究所のコンピューティングコンプレックスは、30％強力でしたが、同時に2億1,000万ドル（41倍）高価でした。
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それで何が起こったのですか？システムX自体の運命について話すと、彼は尊厳を持ってキャリアを続け、終了しました。 2004年に、チームは改訂版をリリースしました。サーバーを交換し、宇宙線によるグリッチの問題を修正しました。これは、メモリチップの数が多いためにクラスターが特に脆弱でした。更新されたスーパーコンピューターは、なんとかtop500.orgのトップ10にとどまり、7行目になりました。同じ年の終わりまでに、別のアップデート（約600,000ドル相当）がリリースされ、チームはパフォーマンスを12.25テラフロップスにオーバークロックし、2005年のランキングで14位に到達することができました。
今後数年間で、総合ランキングでのスーパーコンピューターの位置は徐々に低下しましたが（2006年には47位、2008年には280位に）、それでも大学で最も強力なマシンの1つでした。 2012年に、システムXは機能を停止しました。
スーパーコンピューターの財政的・物流的アクセシビリティの革命については、それが起こったとは言い難い。システムXにはいくつかの後継者がいました。そのため、2005年までに、メリーランド州のボウイ州立大学のXseedシステムが登場し、世界ランキングで188位になりました。工科大学はまた、実績のあるスキームを使用して、300台を超えるMacProコンピューターからSystemGコンピューティングコンプレックスを組み立てました。しかし、一般的に、「半製品」のスーパーコンピューターは大衆現象にはなりませんでした。おそらくその理由は、技術開発の加速または通常の条件下でのそのような企業の一般的な不採算です。それにもかかわらず、前例があったことを忘れてはなりません-おそらくいつか別の進取的な愛好家のグループがあるでしょう。
今日、システムXの歴史はすでにロールモデルではなくなっていますが、それでもコミュニティの関心を集めています。そのため、今年はPerformance Index64アプリケーションの開発とリリースを目撃しました。 マシンのパワーを測定するだけでなく、履歴の観点から評価することもできるJSCのEcoComputersから。 Performance Index 64の主な目的は、いくつかのパラメーターに基づいて64ビットMacシステムのさまざまな構成のパフォーマンスを計算することです。パラメータの数には、top500.orgスーパーコンピュータの評価をコンパイルするために使用されたのと同じHPLテストに基づいて測定されたパフォーマンスも含まれます。しかし、ユーザーはギガフロップスだけでなく、特別な従来のユニットG5でも結果を受け取ります-この指標によると、2003年にリリースされたG5コンピューターの基本モデルよりもマシンがどれだけ効率的であるかを理解できます。その瞬間、世界で3番目に強力なスーパーコンピューターの基礎となりました。それまでの間、心配する必要はありません。」
さらに、このアプリケーションでは、ユーザーのシステムとIntelプロセッサに基づくMac Pro7.1の基本構成の同様のテスト比較が可能です。そして最後に、論理的な結論として、M1チップに基づく新しい革新的なMacコンピューターと比較したユーザーのマシンのパフォーマンスの測定（このテストはサブスクリプション時に利用可能です）。この簡単な方法で、開発者は、わずか20年でコンピューティング機能がどれだけ進歩したかをユーザーに知らせます。同時に、現代の「働き者」が何ができるかを自問してみてください。