Jaguar – Cray XT5-HE, vektörel bazlı işlemleri paralel olarak gerçekleştirebilen bir bilgisayardır. Jaguar – Cray XT5-HE, aynı zamanda kayan noktalı sayılarla işlem yapmak içinde tam teşekküllü gelişmiş bir sistemdir. Bu bilgisayarlar kayan noktalı sayılarda işlem yaptıklarında Fine Grain Seviyede yüksek paralelizmden yararlanır. Aşağıda bu süper bilgisayarın bir görünümü verilmiştir.

Paralel bilgisayarların en dikkat çeken yanı ölçeklenebilir bir yapıda olmasıdır. Bu özelliği sağlamak için mimarilerinde çok sayıda Cluster kullanırlar. Bu süper bilgisayarın yapısında da iç içe geçmiş clusterlar mevcuttur. Bu Cluster lar ölçeklemeyi esnek yapacak şekilde dizayn edilmiştir. Bu şekilde paralel bilgisayarlar  gerek duyulduğunda rahatlıkla genişletilebilmektedir.

Clusterlar birbirleriyle iletişim kurarken mesaj geçme yapılarını kullanırlar. Paralel işlemlerde için gerekli Global diziler için ise UPC, IPC gibi diller paralelizm için gerekli dillerdir. Clusterların kontrolünü sağlayan kısımlarda Coarse grain size kullanılır. Bu bölgelerde paralelizm az olduğundan dolayı haberleşme gecikmesi fazla olmaktadır. Cluster lar arasında, Cluster içinde işlemcilerdeki hücreler içerisinde olmak üzere high level parallelism’den Low Level parallelism e doğru 3 seviyeli paralelizm bulunmaktadır.

Jaguar – Cray XT5-HE Düğüm Mimarisi

XT5 düğümleri güçlü, genel amaçlı simetrik ve çoklu işlemcilerle donatılmış, paylaşımlı bellek bloklarıda mimarisinde kullanılmıştır. Bu yönüyle de ve bilimsel çalışmaların ihtiyaçlarını destekler niteliktedir. Her düğümde 2 adet AMD Opteron modelinde 2356 2.3 GHz lik 4 çekirdekli ve bunların her biri HyperTransport bağlantı çiftine bağlıdır.

Her bir Opteron işlemcileri 3 seviyeli 2 MB lık paylaşımlı Cache lere sahiptir. Bu Opteron işlemcileri multitasking özellik gösterdiği için çok sayıda işlemler tek bir işlemcide gerçekleştirilebiliyor. Ayrıca 4 çekirdekli ve DDR2 bellek denetleyicisi 4 Gb lık DDR2-800 lük bellek modülleri çiftine bağlıdır. İşlemciler le HyperTransport bağlantıları arasında 8 çekirdekli paylaşımlı bellek düğümüne bağlı bir Cache, 16 Gb lık bellek ve saniyede 25.6 Gb lık bir bellek bant genişliği sağlamaktadır.

Düğümlerin teorik olarak Peak performansı saniyede 73.6 milyar kayan noktalı sayı işlemesiyle değerlendirilebilir. Düğümlerin şematik yapısı aşağıda verilmiştir.

Şekil -1: XT5 düğümünün yapısı

Genel olarak baktığımız zaman Jaguar – Cray XT5-HE süper bilgisayarının mimarisinin en temel bileşenleri şunlardır.

  • Düğümler (Nodes)
  • XT sistemleri
  • Spider yapısı
  • Giriş düğümleri (Login Nodes)
  • Ölçeklenebilir Giriş / Çıkış Networkleri (Scalable Input/Output Networks)

Jaguar – Cray XT5-HE bilgisayarı yapısında barındırdığı farklı mimarideki işlemciler sayesinde hibrit bir yapı kazanmıştır. Bu süper bilgisayar, hibritli bir yapıda  olduğu için Hücresel yapıdaki işlemciler içerisinde vektörel bazlı paralel işlemler aynı işlemleri farklı verilere uyguladıkları için SIMD özelliğini taşırlar. Bu bilgisayarın içinde bulunan işlemciler genelde point to point işlem yapmaktadır.

Jaguar – Cray XT5-HE de paralelizm için en temel şey olan hibrit yapısında paralellik için çok çekirdekli yapılar, threadli işlemler, vektörel yapılar, emir seviyesinde paralelizm için 800 civarında ki özel komut setleri, yerel bellek ve remote bellek gibi bir çok kompleks yapı bulundurur.

Sonuçlar

Son yıllarda insanoğlu yaptıkları bilimsel çalışmalarla hayatlarını daha da kolaylaştırma yolunda gitmişlerdir. Bu amaçla bu bilimsel çalışmaları çok hızlı gerçekleştirecek aynı zamanda da bu çalışmaları kısa sürede tamamlayacak süper bilgisayarlar üretmişlerdir.

Ve bugünkü süper bilgisayarlar 10 yıl öncesindeki süper bilgisayarlarla kıyaslandığında çok büyük farklar bulunmaktadır.Ve bu fark yeni çıkacak gelecekteki süper bilgisayarlar içinde geçerlidir. Belkide Gelecekte insanların bugün inanamayacakları güçte süper bilgisayarlar üreteceklerdir.

Mehmet Salih Deveci

Bilgisayar Mühendisi

Reklamlar

Bir Cevap Yazın

Aşağıya bilgilerinizi girin veya oturum açmak için bir simgeye tıklayın:

WordPress.com Logosu

WordPress.com hesabınızı kullanarak yorum yapıyorsunuz. Çıkış  Yap / Değiştir )

Twitter resmi

Twitter hesabınızı kullanarak yorum yapıyorsunuz. Çıkış  Yap / Değiştir )

Facebook fotoğrafı

Facebook hesabınızı kullanarak yorum yapıyorsunuz. Çıkış  Yap / Değiştir )

Google+ fotoğrafı

Google+ hesabınızı kullanarak yorum yapıyorsunuz. Çıkış  Yap / Değiştir )

Connecting to %s