Գերհամակարգչային հավելվածների ազգային կենտրոն

Գերհամակարգչային հավելվածների ազգային կենտրոն (անգլ.՝ National Center for Supercomputing Applications, NCSA), գերհամակարգչային տեխնոլոգիաների զարգացման ուղղված գիտահետազոտական կենտրոն ԱՄՆ Ուրբան-Շամփեյնի Իլինոյսի համալսարանում։ Հովանավորվում է «Ազգային գիտական հիմնադրամի», Իլինոյս նահանգի կառավարության և մասնավոր ընկերությունների կողմից։

Կենտրոնի շինություններից մեկը

NCSA-ն ունի հաշվողական տարբեր համակարգեր (ինչպես կլաստերային, այնպես էլ բաշխվող հիշողությամբ), այդ թվում՝ Blue Waters պետաֆլոպային համակարգիչներ։ Կենտրոնի ծառայություններից օգտվում է ավելի քան 2000 գիտնական և ճարտարագետ։ Հաշվիչ հզորությունները գիտական նպատակներով անվճար տրամադրվում են ԱՄՆ ամբողջ տարածքում[1]։

ՊատմությունԽմբագրել

NCSA-ի կառուցման նախաձեռնությամբ հանդես է եկել ֆիզիկոս Լարի Սմարը, որը 1979 թվականից աշխատում էր Իլինոյսի համալսարանում։ 1983 թվականին նա համալսարանի գործընկերների աջակցությամբ Ազգային գիտական հիմնադրամին է ուղարկել տասը էջանոց նամակ՝ առաջարկելով միջոցներ տրամադրել գիտական նպատակներով գերհամակարգչային կենտրոն ստեղծելու համար։ Նամակում առաջ քաշված գաղափարներից շատերը, որոնք այսօր լայնորեն կիրառվում են, այդ պահին համարվել են նորարարական։ Մասնավորապես՝ ընգծվել է գերհամակարգիչների տեխնիկական և ծրագրային ապահովման մասնագետների և տարբեր բնագավառներում դրանք կիրառող օգտատերերի միջև սերտ համագործակցությունը։

Առաջարկն ընդունվել է, և 1985 թվականին նախագիծը դրամաշնորհ է ստացել NSF-ի կողմից «Գերհամակարգչային կենտրոնների ստեղծման ծրագրերի» (Supercomputer Centers Program) շրջանակներում[2]։ Գերհամակարգչային տեխնոլոգիաների ազգային կենտրոնի առաջին տնօրենը Լարի Սմարն էր։ 1986 թվականին ծրագրի շրջանակներում թողարկվել է առաջին գերհամակարգիչը։

Նախագծի տարբերակիչ առանձնահատկություններից էր գերհամակարգչային բոլոր կենտրոնները միավորող գերարագ NSFNet ցանցը, որը ARPANET հետ մեկտեղ համարվում է ժամանակակից համացանցի նախատիպերից մեկը։ 1986 թվականին մշակվել է Telnet պրոտոկոլի սեփական իրականացումը՝ NCSA Telnet-ը։ 1993 թվականին թղարկվել է Microsoft Windows օպերացիոն համակարգի համար նախատեսված գրաֆիկական ինտերֆեյսով առաջին դիտարկիչը։ Նրա հիմնական մշակողներն էին Մարկ Անդրիսենը և Էրիկ Բինան։ Mosaic-ը էական ազդեցություն է ունեցել դիտարկիչների շուկայի վրա․ նրա նախնական կոդը եղել է Netscape Navigator-ի, իսկ ավելի ուշ՝ նաև Internet Explorer-ի հիմքում։ Չնայած որ NCSA-ում դիտարկիչի մշակումը պաշտոնապես դադարեցվել է 1997 թվականին, սակայն մինչ օրս այն կարելի է ներբեռնել կենտրոնի պաշտոնական կայքից[3]։

NCSA-ի մասնագետները մշակել էին նաև HDF տվյալների ձևաչափը, որը նախատեսված է մեծածավալ թվային տվյալների պահպանման համար։ Ներկայումս նախագծին աջակցում է HDF Group ոչ առևտրային կազմակերպությունը։

Հաշվիչ հզորություններԽմբագրել

«Blue Waters»Խմբագրել

NCSA-ի գլխավոր գերհամակարգիչը՝ Blue Waters-ը, տեղադրվել է IBM ընկերության կողմից 2011 թվականին, ինչից հետո կենտրոնի հետ նրա համագործակցությունը դադարեցվել է։ 2012 թվականին գերհամակարգիչը արդիականցվել է Cray ընկերության կողմից։ Ավելացվել են նոր հաշվիչ հանգույցներ՝ ինչպես CPU-CPU, այնպես էլ CPU-GPU տեսակի[4]։

Blue Water-ի հաշվիչ հանգույցների ընդհանուր թիվը գերազանցում է 25 հազարը․ օգտագործվում է շուրջ 380 հազար AMD Opteron պրոցեսորային միջուկ և 30 հազար Nvidia Tesla գրաֆիկական պրոցեսոր։ Գումարային օպերատիվ հիշողությունը գերազանցում է 1․5 պետաբայթը, արտաքին հիշող սարքերի ծավալը ավելի քան 25 պետաբայթ (նախատեսվում է ավելացնել մինչև 500 պետաբայթ)[5] է։ Ներքին հաղորդակցական ցանցն օժտված է 100գբ/վ թողարկող կարողությամբ և եռաչափ տոր տոպոլոգիայով[6]։

Պաշտոնական տվյալներով՝ Blue Waters-ի առավելագույն արտադրողականությունը գերազանցում է 11,5 պետաֆլոպսը։ Իրական արտադրողականությունը չափվել է մի շարք թերթերով, որոնք մշակվել են ժամանակակից գիտական հաշվարկների պահանջների հիման վրա և չափում են ոչ միայն ծրագրի աշխատաժամանակը, այլև լրացուցիչ ժամանակային կորուստները։ Դեպքերից երեքում գերհամակարգչի արտադրողականությունը գերազանցել է 1 պետաֆլոպսը[7]։

2012 թվականից Blue Waters-ը չի մասնակցում գերհամակարգիչների TOP500 համաշխարհային վարկանիշին։ Նախագծի ղեկավարներից Վիլյամ Կրամերը կարծում է, որ LINPACK արտադրողականության թեստը, որի վրա հիմնված է TOP500-ը, հնացել է և չի համապատասխանում բարձր արտադրողականությամբ ժամանակակից համակարգերի հետազոտմանը[8]։

ԱյլԽմբագրել

2001 թվականին NCSA-ն իր տրամադրության տակ ուներ HP/Convex SPP-2000, SGI/Cray Origin2000 Array, SGI Power Challenge Array և 128 երկպրոցեսոր աշխատանքային կայաններից բաղկացած զուգահեռ կլաստեր[9]։

ԾանոթագրություններԽմբագրել

Արտաքին հղումներԽմբագրել