Игрушки для взрослых

Берд Киви (kiwi@computerra.ru)

Спецвыпуск Xakep, номер #038, стр. 038-080-7

Устройства, основанные на БОК-логике, являются также базовыми элементами сверхпроводниковых буферов памяти (СвОЗУ) и межпроцессорной пакетной сети. Эта сеть выполняет функции системной шины и позволяет передавать около 1 петабайта информации в секунду, что по грубым подсчетам превышает суммарный объем всех книг на Земле.

Важнейшие коммуникационные трассы HTMT-компьютера, объединяющие все банки динамической и статической полупроводниковой памяти, реализуются с помощью широкополосной оптической многоступенчатой пакетной сети, получившей название Data Vortex или "Вихрь данных". Еще одна важная оптическая компонента HTMT - голографическая память. Плотность записи в оптических устройствах хранения и чрезвычайно низкое энергопотребление методов голографического светопреломления, а также нечувствительность к перебоям питания могут давать преимущества, на порядок превосходящие традиционные устройства памяти на основе полупроводниковых компонентов. Один кристалл голографической памяти позволяет вмещать 1 гигабайт информации, считываемой и записываемой одномегабайтными страницами. Голографическим кристаллам отводится в архитектуре примерно та же роль, которую выполняют в современных компьютерах жесткие диски (виртуальная память, файловая система и т.д.).

При создании Blue Gene разработчикам IBM, по их словам, пришлось "переосмыслить компьютерную архитектуру". Причем, похоже, неоднократно. Первым результатом такого переосмысления стала новая концепция под названием SMASH (simple, many, self-healing), то есть "простая, множественная и самоисцеляющаяся" архитектура. Благодаря SMASH суперкомпьютер Blue Gene в своем исходном варианте должен содержать 1 миллион процессоров, которые смогут обрабатывать 8 миллионов потоков одновременно. При таком количестве вычислительных элементов одно из важнейших мест в архитектуре занимают функции самостабилизации, автоматически устраняющие проблемы из-за сбоев в отдельных процессорах и вычислительных потоках.

Проект Blue Gene в своей первой инкарнации предусматривал упаковку 32 гигафлопсных процессоров вместе с DRAM-памятью в объем единой микросхемы, в результате чего такой чип должен обладать производительностью 32 миллиарда операций в секунду. 64 таких чипа размещаются на системной плате размером 60х60 см, в результате чего каждая такая плата имеет вычислительную мощь 2 терафлопса. Восемь 2-терафлопсных монтируются в единую стойку высотой около 1,8 м, так что для сбора петафлопсной машины понадобится 64 таких шкафа.