WikiDer > Антон (компьютер)

Anton (computer)

Антон supercomputer.jpg

Антон суперкомпьютер с массовым параллелизмом, спроектированный и построенный D. E. Shaw Research в Нью-Йорке, впервые запущена в 2008 году. Это специальная система для молекулярная динамика (MD) моделирование белков и других биологических макромолекул. Машина Антона состоит из значительного количества специализированные интегральные схемы (ASIC), соединенные между собой специализированной высокоскоростной трехмерной сеть торов.[1]

В отличие от более ранних систем специального назначения для моделирования МД, таких как МДГРАП-3 разработан RIKEN в Японии Антон выполняет свои вычисления полностью на специализированных ASIC, вместо того, чтобы разделять вычисления между специализированными ASIC и универсальными хост-процессорами.

Каждая ASIC Anton содержит две вычислительные подсистемы. Большинство расчетов электростатических и силы Ван дер Ваальса выполняется подсистемой высокопроизводительного взаимодействия (HTIS).[2] Эта подсистема содержит 32 модуля с глубоким конвейером, работающих на частоте 800 МГц, расположенных так же, как систолический массив. Остальные расчеты, включая силы связи и быстрые преобразования Фурье (используются для электростатики дальнего действия), выполняются гибкой подсистемой. Эта подсистема содержит четыре универсальных Tensilica ядер (каждое с кеш-памятью и блокнотной памятью) и восемь специализированных, но программируемых SIMD Ядра называются геометрическими ядрами. Гибкая подсистема работает на частоте 400 МГц.[3]

Сеть Антона представляет собой трехмерный тор, поэтому каждый чип имеет 6 межузловых каналов с общей пропускной способностью на входе и выходе 607,2 Гбит / с. Межузловой канал состоит из двух равных односторонних каналов (по одному в каждом направлении), при этом каждый односторонний канал имеет пропускную способность 50,6 Гбит / с. Каждый односторонний канал состоит из 11 полос, где полоса представляет собой дифференциальную пару проводов, передающих сигналы со скоростью 4,6 Гбит / с. Задержка на переход в сети Антона составляет 50 нс. Каждый ASIC также подключен к собственному банку DRAM, что позволяет проводить большие симуляции.[4]

Производительность машины Антона с 512 узлами составляет более 17 000 наносекунд смоделированного времени в день для системы белок-вода, состоящей из 23 558 атомов.[5] Для сравнения, МД-коды, выполняемые на универсальных параллельных компьютерах с сотнями или тысячами процессорных ядер, достигают скорости моделирования до нескольких сотен наносекунд в день в одной и той же химической системе. Первая 512-узловая машина Anton была введена в эксплуатацию в октябре 2008 года.[6]Несколько петаФЛОП,[7] проект распределенных вычислений Складной @ дома достигла аналогичных временных масштабов совокупного ансамблевого моделирования, сравнимых с общим временем одиночного непрерывного моделирования на Антоне, в частности, достигнув диапазона 1,5 миллисекунды в январе 2010 года.[8]

Суперкомпьютер Антон назван в честь Антон ван Левенгук,[9] которого часто называют "отцом микроскопия«потому что он построил высокоточные оптические инструменты и впервые использовал их для визуализации самых разных организмов и типов клеток.

Описана машина ANTON 2 с четырьмя 512 узлами, значительно увеличенная скорость и размер проблемы.[10]

Национальные институты здравоохранения поддержали ANTON для биомедицинского исследовательского сообщества в Питтсбургском суперкомпьютерном центре Университета Карнеги-Меллона, и в настоящее время (8/20) продолжает работу над системой ANTON2.

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Дэвид Э. Шоу; Мартин М. Денеров; Рон О. Дрор; Джеффри С. Кускин; Ричард Х. Ларсон; Джон К. Сэлмон; Клифф Янг; Брэннон Бэтсон; Кевин Дж. Бауэрс; Джек С. Чао; Майкл П. Иствуд; Джозеф Гальярдо; Дж. П. Гроссман; К. Ричард Хо; Дуглас Дж. Иерарди; Иштван Колосвари; Джон Л. Клепейс; Тимоти Лэйман; Кристин МакЛиви; Марк А. Мораес; Рольф Мюллер; Эдвард С. Прист; Ибин Шань; Йохен Шпенглер; Майкл Теобальд; Брайан Таулз; Стэнли С. Ван (июль 2008 г.). Антон, Специальная машина для моделирования молекулярной динамики. Коммуникации ACM. 51. ACM. С. 91–97. Дои:10.1145/1364782.1364802. ISBN 978-1-59593-706-3. (Соответствующий документ опубликован в Трудах 34-го ежегодного международного симпозиума по компьютерной архитектуре (ISCA '07), Сан-Диего, Калифорния, 9–13 июня 2007 г.).
  2. ^ Ричард Х. Ларсон; Джон К. Сэлмон; Рон О. Дрор; Мартин М. Денеров; Клифф Янг; Дж. П. Гроссман; Ибин Шань; Джон Л. Клепейс; Дэвид Э. Шоу (2009). Высокопроизводительные парные точечные взаимодействия в Антон, специализированной машине для моделирования молекулярной динамики (PDF). Материалы 14-го Ежегодного международного симпозиума по архитектуре высокопроизводительных компьютеров (HPCA '08), Солт-Лейк-Сити, Юта, 16–20 февраля 2008 г.. IEEE. ISBN 978-1-4244-2070-4. Архивировано из оригинал (PDF) 5 июня 2011 г.. Получено 13 января, 2009.
  3. ^ Джеффри С. Кускин; Клифф Янг; Дж. П. Гроссман; Брэннон Бэтсон; Мартин М. Денеров; Рон О. Дрор; Дэвид Э. Шоу (2009). Внедрение гибкости в Антон, специализированную машину для моделирования молекулярной динамики (PDF). Материалы 14-го Ежегодного международного симпозиума по архитектуре высокопроизводительных компьютеров (HPCA '08), Солт-Лейк-Сити, Юта, 16–20 февраля 2008 г.. IEEE. ISBN 978-1-4244-2070-4. Архивировано из оригинал (PDF) 4 декабря 2008 г.. Получено 13 января, 2009.
  4. ^ Клифф Янг; Рон О. Дрор; Дж. П. Гроссман; Джон К. Сэлмон; Шоу, Дэвид Э .; Джозеф А. Банк; и другие. (2009). Пространственно распределенное 3D FFT 32x32x32 за четыре микросекунды на Антоне. SC '09: Материалы конференции по высокопроизводительным сетевым вычислениям, хранению данных и анализу. Портленд, штат Орегон. Нью-Йорк, штат Нью-Йорк: ACM. С. 1–11. Дои:10.1145/1654059.1654083. ISBN 978-1-60558-744-8.
  5. ^ «Национальный ресурс для биомедицинских суперкомпьютеров». Архивировано из оригинал 23 мая 2010 г.. Получено 14 мая, 2010.
  6. ^ Дэвид Э. Шоу; Рон О. Дрор; Джон К. Сэлмон; Дж. П. Гроссман; Кеннет М. Маккензи; Джозеф А. Банк; Клифф Янг; Мартин М. Денеров; Брэннон Бэтсон; Кевин Дж. Бауэрс; Эдмонд Чоу; Майкл П. Иствуд; Дуглас Дж. Иерарди; Джон Л. Клепейс; Джеффри С. Кускин; Ричард Х. Ларсон; Крестен Линдорф-Ларсен; Пол Марагакис; Марк А. Мораес; Стефано Пиана; Ибин Шань; Брайан Таулз (2009). Моделирование молекулярной динамики в миллисекундном масштабе на Антоне (Портланд, штат Орегон). Труды конференции ACM / IEEE по суперкомпьютерам (SC09). Нью-Йорк, Нью-Йорк, США: ACM. С. 1–11. Дои:10.1145/1654059.1654099. ISBN 978-1-60558-744-8.
  7. ^ Pande Group (март 2017 г.). «Статистика клиента по ОС». Стэндфордский Университет. Получено 3 февраля, 2012.
  8. ^ Виджай Панде (17 января 2010 г.). «Folding @ home: документ № 72: новый важный результат для Folding @ home: моделирование миллисекундной шкалы времени». Получено 22 сентября, 2011.
  9. ^ Джон Марков (8 июля 2008 г.). «Геркулесов прибор для молекулярных тайн». Нью-Йорк Таймс. Получено 25 апреля, 2010.
  10. ^ Шоу, Дэвид Э; Гроссман, JP; Банк, Джозеф; Батсон, Браннон; Баттс, Дж. Адам; Чао, Джек С; Денерофф, Мартин М; Дрор, Рон О; Даже, Амос (2014). Антон 2: Поднимая планку производительности и программируемости в суперкомпьютере специального назначения для молекулярной динамики. Труды Международной конференции по высокопроизводительным вычислениям, сетям, хранению данных и анализу. Новый Орлеан, Луизиана: ACM. С. 41–53. Дои:10.1109 / SC.2014.9. ISBN 978-1-4799-5499-5.

внешняя ссылка