বিকল্প স্থাপত্যগুলি কি সুপার কমপুটিংকে শাসন করবে?

সাম্প্রতিক বছরগুলিতে আমরা উচ্চ-পারফরম্যান্স কম্পিউটিংয়ের জন্য কিছু আকর্ষণীয় নতুন পন্থা দেখেছি, বিশেষত প্রচলিত বড় প্রসেসরগুলি থেকে এবং একসেটর বা কোপ্রো প্রসেসরের সাথে x86 সিপিইউগুলির ক্লাস্টারগুলির দিকে সরিয়ে নির্দিষ্ট ধরণের গণনার গতি বাড়ানোর জন্য। গত সপ্তাহের সুপারকম্পিউটিং শোটি থেকে বেরিয়ে এসে আমরা দেখেছি যে ইনটেল প্রোগ্রামিংটিকে সহজতর করতে তার চিরাচরিত জিওন সার্ভার প্রসেসরের সাথে তার সিওন ফি কপ্রোসেসরকে সংহত করার জন্য চাপ দিচ্ছে; এনভিডিয়া তার টেসলা জিপিইউ এক্সিলার্টরের একটি নতুন সংস্করণ প্রবর্তন করছে; এবং আরও বিশেষীকৃত কম্পিউটিংয়ের জন্য মাইক্রন একটি ভিন্ন ধরণের প্রসেসরকে সমর্থন করে। এবং এগুলি এমন এক সময়ে ঘটছিল যখন এক্সিলারেটর এবং কোপ্রো প্রসেসররা বিশ্বের দ্রুততম কম্পিউটারগুলির শীর্ষ 500 তালিকায় আধিপত্য বিস্তার করতে চলেছে, কিছু বিশেষজ্ঞের নেতৃত্বাধীন পরামর্শদানে এই প্রসেসরগুলিকে খুব বেশি ওজন দেওয়ার পরামর্শ দিয়েছিল।

এনভিডিয়া তার টেসলা এক্সিলারেটর বোর্ড, ইন্টেল বা এএমডি থেকে প্রধান প্রসেসরের সাথে সংযুক্ত জিপিইউগুলির বৃহত ক্লাস্টারগুলির সাহায্যে তার সাফল্যগুলি টানছিল। এই জাতীয় চিপগুলি ওক রিজ ন্যাশনাল ল্যাবরেটরিতে টাইটান সিস্টেম এবং সুইস ন্যাশনাল সুপারক্রমপুটিং কম্পিউটিং সেন্টারে নতুন পাইজ ডেইন্ট সিস্টেম সহ বিভিন্ন সিস্টেমে ব্যবহৃত হয়। আরও মজার বিষয় হল, সংস্থাটি জানিয়েছে যে বিশ্বের সর্বাধিক শক্তি-দক্ষ দক্ষ কম্পিউটার কম্পিউটারের সর্বশেষ গ্রিন 500 তালিকার শীর্ষ 10 সিস্টেমে টেসলা বোর্ডগুলি রয়েছে। এই সমস্ত সিস্টেমে এএমডি ওপ্টরন-ভিত্তিক টাইটান ব্যতীত ইন্টেল জিওনও ব্যবহার করে, এটি শীর্ষ 500 এ বিশ্বের দ্বিতীয় দ্রুতগতি সম্পন্ন সিস্টেম তবে গ্রিন 500 তালিকার তুলনায় অনেক কম।

তদ্ব্যতীত, এনভিডিয়া আইবিএম পাওয়ার আর্কিটেকচারের ভিত্তিতে সিস্টেমে এর টেসলা এক্সিলারেটর সরবরাহের জন্য আইবিএমের সাথে অংশীদারিত্বের ঘোষণা করেছিল। আইবিএম দীর্ঘদিন ধরে এর সিরিয়াল পারফরম্যান্সকে আকর্ষণ করেছে এবং পাওয়ার প্রসেসরের উপর ভিত্তি করে এর ব্লুজেইন / কিউ সিস্টেম লরেন্স লিভারমোর ন্যাশনাল ল্যাবরেটরিতে সিকোইয়া সিস্টেম এবং অন্যদের মধ্যে আর্গন ন্যাশনাল ল্যাবরেটরিতে মীরা সিস্টেম চালায়। আইবিএম এবং এনভিডিয়া একসাথে কাজ করার ফলে ভবিষ্যতে কিছু আকর্ষণীয় সিস্টেম তৈরি করা উচিত।

শোতে, সংস্থাটি তার জিপিইউ এক্সিলারেটর বোর্ডের পরবর্তী প্রজন্মের টেসলা কে 40 ঘোষণা করেছে। সংস্থাটি জানিয়েছে যে এটি ডাবল-স্পষ্টতা পারফরম্যান্সের 1.4 টেরিফ্ল্যাপস, 12 গিগাবাইট মেমরি (288 গিগাবাইট ব্যান্ডউইথ) এবং একটি জিপিইউ বুস্ট বৈশিষ্ট্য সরবরাহ করবে, যা এটি কিছু পরিস্থিতিতে দ্রুত ঘড়ির গতিতে চলতে দেয়। 28nm প্রযুক্তিতে উত্পাদিত একই বেসিক জিপিইউ ডিজাইনটি ব্যবহার করে এটি বিদ্যমান টেসলা কে 20 সিরিজ থেকে আপগ্রেড।

অন্যান্য উদ্যোগের মধ্যে সিপিডিএ এবং জিপিইউ মেমরি পৃথক থাকা সত্ত্বেও, সিইউডিএ 6 সহ, বর্তমানে ইউনাইটেড মেমোরি সমর্থন করে, ডেভেলপারদের মেমরির একক পুল হিসাবে যেতে দেয়, সহ জিপিইউ প্রোগ্রামিং সহজ করার উপায়গুলি অন্তর্ভুক্ত। সংস্থাটি ওপেনসিসিও সমর্থন করছে, সংকলক নির্দেশনার একটি মানক সংগ্রহ যা এই সিস্টেমকে জানায় যে কর্মসূচী বাড়াতে প্রোগ্রামের কোন অংশগুলি (সি / সি ++ এবং ফোর্টরানে লেখা আছে) সিপিইউ থেকে একটি এক্সিলারেটরে অফলোড করা যেতে পারে।

ইন্টেলের পদ্ধতিকে এটি একে বহু সংহত কোর (এমআইসি) আর্কিটেকচার বলে। এটি একাধিক ছোট x86 টি কোরকে একক চিপে একত্রিত করে জিয়ন ফি নামে পরিচিত called বিগত বেশ কয়েক বছর ধরে, ইন্টেল এই প্রোগ্রামটিকে আরও সহজ করার জন্য এটি সমস্ত এক্স 86 এর পক্ষে যুক্তিযুক্ত ছিল, যদিও এটি স্পষ্ট বিকাশকারীদের এখনও সরাসরি স্থাপত্যকে লক্ষ্য করতে হবে। নাইটস কর্নার নামে পরিচিত শিওন ফি-র বর্তমান সংস্করণটি আরও বেশি traditionalতিহ্যবাহী জিওন ই সার্ভার চিপ সহ এক্সিলারেটর হিসাবে ব্যবহার করার জন্য ডিজাইন করা হয়েছে এবং এটি চীনের তিয়ানহে -২ (বর্তমানে দ্রুততম সিস্টেম) সহ বিভিন্ন শীর্ষস্থানীয় সিস্টেমগুলি ব্যবহার করে টেক্সাস বিশ্ববিদ্যালয়ের অ্যাডভান্সড কম্পিউটিং সেন্টারে স্ট্যাম্পেড সিস্টেম এবং বিশ্বে)।

শোতে, ইন্টেল নাইটস ল্যান্ডিং নামে একটি নতুন সংস্করণ কোডোনাম ঘোষণা করেছিল, এটি একটি স্ট্যান্ডেলোন সিপিইউ হিসাবেও কাজ করবে যা একটি হোস্ট সিপিইউ (যেমন জিয়ন ই) এর প্রয়োজন ছাড়াই সরাসরি একটি অপারেটিং সিস্টেম চালাতে পারে। Xeon Phi, বিশেষত ওয়ার্কস্টেশন বাজারে আপীল বিস্তৃত করার ক্ষেত্রে এটি বেশ গুরুত্বপূর্ণ হতে পারে। আবার এটি সফ্টওয়্যার বিকাশকারীদের এটিকে একক সিপিইউ হিসাবে দেখতে সহজ করার জন্য তৈরি করা হয়েছে। নাইটস ল্যান্ডিং স্ট্যান্ডএলোন সিপিইউ এবং পিসিআই এক্সপ্রেস বোর্ড হিসাবে উভয় উপলভ্য হবে যা নাইটস কর্নার থেকে আপগ্রেড হিসাবে বিদ্যমান সিস্টেমে ফিট করে।

নাইটস ল্যান্ডিং-এ আরও উল্লেখযোগ্য পরিবর্তন রয়েছে যার মধ্যে রয়েছে "মেমরির কাছাকাছি" কার্যকরভাবে সিআরইউ-র সাথে প্যাকেজে উপলব্ধ ডিআআরএএম এবং এটি ট্র্যাডিশনাল ডিডিআর মেমরির থেকে অনেক বেশি ব্যান্ডউইদথ সরবরাহ করতে পারে, যা গতি দ্বারা সীমাবদ্ধ is বাস. (এটিও দ্রুত হচ্ছে, তবে প্রায় ততটা নয়)) এটি এই দিকের প্রথম চাল নয়; আইবিএম বহু বছর ধরে তার পাওয়ার আর্কিটেকচারে এম্বেডড ডিআআআআআআআএমকে আকর্ষণ করেছে এবং ইন্টেল নিজেই তার হ্যাসওয়েল কোর পরিবারের আইরিস প্রো সংস্করণে গ্রাফিক্সের জন্য এম্বেডড ডিআরএএম রাখছে। তবুও, আমার অনুমান যে আমরা সামনের বছরগুলিতে এই দিকে আরও অনেক প্রচেষ্টা দেখতে পাব।

এদিকে, মাইক্রন থেকে একটি আকর্ষণীয় নতুন পদ্ধতির একটি এসেছে, যা একটি অটোমাতা প্রসেসর নামক একটি নতুন এক্সিলারেটর ঘোষণা করেছিল যা বেশিরভাগ জটিল কাঠামোগত ডেটা সমস্যা মোকাবেলায় ডিজাইন করা হয়েছিল।

মাইক্রন এটি নির্দিষ্ট কাজের সমাধানের জন্য কয়েক হাজার থেকে লক্ষ লক্ষ প্রসেসিং উপাদানগুলির সমন্বয়ে একটি ফ্যাব্রিক সরবরাহ হিসাবে বর্ণনা করে described সংস্থাটি, ডিআরএএম এবং ন্যানড মেমরির অন্যতম বৃহত নির্মাতা, বলছে এটি নেটওয়ার্ক সুরক্ষা, বায়োইনফরম্যাটিকস, ইমেজ প্রসেসিং এবং বিশ্লেষণের মতো জটিল জটিল কম্পিউটিং চ্যালেঞ্জগুলি সমাধান করতে মেমরি-ভিত্তিক প্রসেসিং ব্যবহার করবে। মাইক্রন প্রাথমিকভাবে অটোমাতা প্রসেসরটি একটি পিসিআই-এক্সপ্রেস বোর্ডে বিতরণ করবে যাতে এটির সাথে বিকাশকারীদের কাজ করতে পারে, তবে সংস্থাটি প্রসেসরগুলি স্ট্যান্ডার্ড মেমরি মডিউলগুলিতে, ডিআইএমএম হিসাবে পরিচিত, বা এমবেডেড সিস্টেমগুলির জন্য পৃথক চিপ হিসাবে বিক্রয় করার পরিকল্পনা করছে। কিছু উপায়ে, এটি ফিল্ড-প্রোগ্রামেবল গেট অ্যারেগুলির (এফপিজিএ) অনুরূপ শোনাচ্ছে, যা প্যাটার্ন-ম্যাচিংয়ের সাথে জড়িত নির্দিষ্ট অ্যাপ্লিকেশনগুলি সমাধান করার জন্য সুরযুক্ত।

সংস্থাটি জানিয়েছে যে তারা জর্জিয়া টেক, মিসৌরি বিশ্ববিদ্যালয় এবং ভার্জিনিয়া বিশ্ববিদ্যালয়ের সাথে অটোমাতার নতুন অ্যাপ্লিকেশন তৈরি করতে কাজ করছে working যদিও সংস্থাটি চূড়ান্ত পণ্যগুলির জন্য কোনও তারিখ ঘোষণা করেনি, তবে সিমুলেশন সরঞ্জামগুলির সাথে একটি সফ্টওয়্যার বিকাশ কিট আগামী বছর প্রকাশিত হবে।

অটোম্যাটা একটি কাজ চলছে বলে মনে হচ্ছে এবং অ্যাপ্লিকেশনগুলি কত বিস্তৃত তা সম্ভবত খুব তাড়াতাড়ি সম্ভব তবে এটি একটি আকর্ষণীয় পদ্ধতির।

সামগ্রিকভাবে, আমরা উচ্চ-পারফরম্যান্স কম্পিউটিংয়ের বিবর্তনটি দেখছি। খুব বেশি বছর আগে নয়, দ্রুততম কম্পিউটারগুলি বেশিরভাগ স্ট্যান্ডার্ড সার্ভার প্রসেসরগুলির মধ্যে কেবল বিশাল সংখ্যক ছিল। প্রকৃতপক্ষে আইবিএম ব্লু জিন সিস্টেমগুলি এবং স্পার্কের উপর ভিত্তি করে (যেমন জাপানের রিকেন অ্যাডভান্সড ইনস্টিটিউট ফর কম্পিউটেশনাল সায়েন্সে কে কম্পিউটার, যা ফুজিৎসু স্পার্ক প্রসেসর ব্যবহার করে) এখনও 10 টির মধ্যে পাঁচটি দ্রুত বাজারের বড় অংশের জন্য রয়েছে for বিশ্বের সিস্টেম। তবে সাম্প্রতিক বছরগুলিতে, টেসলা ব্যবহারকারী সিস্টেমগুলি এবং সাম্প্রতিক সময়ে জিয়ন ফি এক্সিলারেটর আরও বেশি নতুন সিস্টেম তৈরি করার সাথে সাথে গতিটি কোপ্রোসেসরের দিকে এগিয়ে গেছে। এই সিস্টেমগুলিতে উন্নতি, নতুন অংশীদারি, আরও ভাল সফ্টওয়্যার এবং কিছু নতুন পদ্ধতির সাথে, সুপার কমপুটিং বাজার ভবিষ্যতে খুব আলাদা হতে পারে।