국산 Matrix-2000 가속기 카드를 사용한 Tianhe-2 슈퍼컴퓨터 업그레이드에 대해 어떻게 생각하시나요?

지난주 TOP500은 2018년 상반기 슈퍼컴퓨터 상위 500대 명단을 발표했습니다. American Summit 슈퍼컴퓨터가 그 염원을 달성하고 1위를 차지하며 오랫동안 잃어버렸던 TOP500 챔피언십을 미국인이 되찾았습니다. TOP3 중 1위와 3위를 단번에 석권했습니다. 중국의 가장 강력한 슈퍼컴퓨터인 Sunway TaihuLight가 2위를 차지했으며 지난 2년 동안 업그레이드가 이루어지지 않았습니다. 그러나 4위를 차지한 Tianhe 2A 슈퍼컴퓨터는 실제로 한때 6년 연속 TOP500 1위를 차지하지 못했습니다. 미국에서 수출이 금지된 후 광저우 슈퍼컴퓨팅 센터는 국내 Matrix-2000 가속기 카드를 사용하여 Tianhe 2A 슈퍼컴퓨터를 업그레이드했으며 성능이 54.9PFLOPS에서 97.9PFLOPS로 향상되었습니다.

Tianhe-2는 중국 광저우 슈퍼컴퓨팅 센터에 위치한 슈퍼컴퓨터로 Intel Xeon E5-2692 12코어 프로세서와 Xeon Phi 31S1P 가속기 카드를 탑재하고 있습니다. 총 312만개 코어, 총 전력 17,808kW. 이론적인 성능은 여전히 ​​54.9PFLOPS(페타플롭스)이며, Linpack의 최고 성능은 33.86PTFLOPS로 2013년 6월부터 2016년 6월까지 성능이 변하지 않았으며 TOP500 챔피언으로 6차례 선정되었습니다.

Tianhe 2는 원래 이후 업그레이드를 계획했지만 2015년 미국 정부는 Intel 및 기타 기업이 고성능 컴퓨팅 칩을 중국의 4개 슈퍼컴퓨팅 센터에 수출하는 것을 금지하는 금지령을 발표했습니다. 인텔 제온 파이 가속기 카드는 2일 더 이상 미국 기업의 고성능 칩을 사용할 수 없게 됐다.

2017년 9월 광저우 슈퍼컴퓨팅 센터는 기존 Intel Xeon Phi 가속기를 대체하기 위해 국내 가속기인 Matrix 2000을 사용하여 Tianhe-2 슈퍼컴퓨팅 시스템을 연말까지 업그레이드할 것이라고 발표했습니다. Tianhe-2는 Tianhe 2A로 불릴 예정이며 Tianhe 2A라는 이름은 이전 국내외 보도에서도 사용되었지만 실제 업그레이드는 작년 말에 이루어졌습니다. 이것이 실제 Tianhe 2A입니다. 이전 54.9PFLOPS에서 94.97PFLOPS로 변경되었습니다.

업그레이드 후 상황으로 볼 때 Tianhe 2A는 Intel 가속기를 국산 가속기로 교체하는 것만 큼 간단하지 않으며 네트워크 구조도 원래 10Gbps에서 업그레이드되었습니다. 14Gbps로, 지연 시간은 1.57us에서 1us로, 메모리 용량은 1.4PB에서 3.4PB로, 저장 용량은 12.4PB에서 19PB로, 대역폭은 1TB/s로 두 배로 늘었습니다. 전력소비가 17.8MW에서 16.9MW로 감소하고, 에너지 효율도 대폭 향상됐다.

Tianhe 2A 업그레이드의 핵심은 위의 Matrix 2000 가속기입니다. 그 아키텍처와 소스는 결국 연관성이 있습니다. 이 칩은 Tianjin Maichuang Company에서 생산한 것으로 나와 있습니다. 각 가속기 카드는 4개의 Matrix 2000 칩을 사용하며 1.2GHz 주파수를 갖습니다. 주기당 16개의 배정밀도 작업을 수행할 수 있습니다. 프로세서 최고 성능은 2.45TFLOPS입니다.

Matrix 2000 프로세서의 다중 코어 아키텍처는 TaihuLight에서 사용하는 Sunway 프로세서를 연상시키지만 후자는 Alpha 아키텍처를 기반으로 합니다. 프로세서에서 고려하면 Matrix 2000 아키텍처가 반드시 ARM은 아닙니다. 앞서 국립국방기술대학교가 발표한 로드맵에서는 정수 아키텍처가 ARM이어야 하는데, 벡터 유닛은 아직까지 국내에서 수정된 것으로 공식 정보에서는 맞춤형 256비트 VFU 벡터 유닛이라고 언급하고 있다.

또한, Matrix 2000 프로세서의 TDP 소비전력은 240W, 패키징 면적은 66x66mm이며, 공정 기술은 알 수 없으나, 출시 시점으로 볼 때 28nm 노드에서 생산되는 것으로 추정됩니다. ,

이번 사건은 중국에 있어서는 위장된 축복이라고 할 수 있다. 미국의 봉쇄로 인해 국내 개발 가속칩이 크게 부각된 것은 바로 이 때문이다. 반대로, Intel은 이제 더 많은 영향을 받습니다.

2015년 미국 상무부는 인텔이 "제온" 프로세서 칩을 광저우, 창사, 텐진에 있는 국립슈퍼컴퓨팅센터 및 국립국방기술대학에 판매하는 것을 제한한다는 발표를 했습니다. 당시 Tianhe-2 슈퍼컴퓨터는 Intel의 Xeon Phi 가속기 카드를 사용했기 때문에 업그레이드 계획이 방해를 받았습니다.

그러나 판매 제한 명령이 발표된 후 천하 2호 시스템 수석 설계자이자 국립국방기술대학 교수인 루 위퉁은 "원래 계획에 따르면 천허 2호는 이번에 미국이 Tianhe에 제한을 가했지만 Tianhe-2 업그레이드에 필요한 Intel Xeon 프로세서의 제한된 판매는 원래 업그레이드 계획에 일정한 영향을 미칠 것이지만 우리는 준비했습니다. 이를 위해 Tianhe-2를 55PFLOPS에서 100PFLOPS로 업그레이드하려는 확립된 목표에 영향을 미치지 않습니다.

물론 얼마 지나지 않아 국립국방기술대학교는 독자적으로 개발된 중국 컴퓨팅 가속기 카드 Matrix-2000을 발표했습니다. Intel의 Xeon Phi 가속기 카드를 완전히 대체했을 뿐만 아니라 업그레이드된 일반 컴퓨팅 디지털 신호 프로세서(GPDSP) 솔루션을 채택했습니다. 최신 "Tianhe 2A" 슈퍼컴퓨터는 성능이 100P로 향상되면서 전력 소모는 거의 증가하지 않습니다!

인텔의 경우 중국이 없으면 슈퍼컴퓨터에 투자할 의향이 있는 대국인 제온 파이 가속기 카드의 운명도 한때 30억 위안을 투자하고 32,000개의 제온 프로세서와 48,000개를 사용했습니다. Xeon Phi 가속기 카드. 나중에 3배의 성능을 갖춘 Sunway-TaihuLight가 출시되었습니다. 비용은 18억 달러였습니다. 주요 이유는 자체 Sunway 260 다중 코어 프로세서를 사용했기 때문입니다. Intel.

얼마 전, 7. Intel은 3월 23일에 Xeon Phi 7200 프로세서 8종의 생산 중단을 발표했는데, 이는 Intel도 10nm 공정을 사용하여 제품 라인을 포기할 계획임을 의미합니다. 코드명 Kinight Hill이라는 차세대 Xeon Phi를 제조했지만 시장 수요 부족으로 인해 결국 포기했습니다. 목"이라고 말하지만 미국에서는 이것을 발에 총을 쏘는 것이라고 합니까?