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Dettagli della Cina Piani di supercomputer fatti in casa
È ufficiale: il prossimo supercomputer cinese, il petascale Dawning 6000, sarà costruito esclusivamente con microprocessori di produzione propria. Weiwu Hu, capo architetto della famiglia di CPU Loongson (noto anche come Godson) presso l'Institute of Computing Technology (ICT), una divisione dell'Accademia cinese delle scienze, conferma anche che il supercomputer eseguirà Linux. Si tratta di un netto allontanamento dall'ultimo supercomputer cinese, il Dawning 5000a, che ha debuttato al numero 11 nell'elenco dei supercomputer più veloci del mondo nel 2008 ed è stato realizzato con chip AMD e ha eseguito Windows HPC Server.
Entra in Cina: Un prototipo di Loongson 3 a quattro core sarà prodotto su scala commerciale da STMicro a partire da quest'anno.
L'arrivo di Dawning 6000 rappresenterà un punto di riferimento importante per la famiglia di processori Loongson, che fino ad oggi è stata utilizzata solo in netbook e nettop economici ea basso consumo. Quando la Dawning 5000a fu inizialmente annunciata, anch'essa doveva essere costruita con processori Loongson, ma la Dawning Information Industry Company, che costruì il computer, alla fine usò i chip AMD, citando la mancanza di supporto per Windows e l'incapacità dell'ICT di fornire un chip sufficientemente potente in tempo.
Il Dawning 6000 sarà completato al massimo entro la metà del 2010, afferma Hu, e potrebbe essere installato e funzionante già alla fine del 2010. È la seconda volta che un rappresentante dell'ICT ha promesso un supercomputer costruito interamente utilizzando Loongson processori.
Lo sviluppo di Loongson 3 è iniziato nel 2001 come prodotto del decimo programma quinquennale cinese. Tutti i chip della famiglia Loongson sono basati sul set di istruzioni MIPS, originariamente sviluppato negli anni '80 ma ora in disuso nei computer desktop e server, sebbene ancora utilizzato in molti dispositivi embedded. Attualmente, l'elenco Top 500 è dominato da chip x86, con CPU non x86 che alimentano meno del 15% dei sistemi ad alte prestazioni nell'elenco.
Questa è un'architettura MIPS ad altissime prestazioni in cui, quando viene eseguita in una configurazione cluster, diventa molto potente, afferma Art Swift, vicepresidente del marketing di Sunnyvale, MIPS Technologies con sede in California, che ha sviluppato l'architettura MIPS.
Un documento pubblicato nel 2009 propone di utilizzare i chip Loongson 3 in cluster fino a 16 core per ottenere prestazioni estremamente elevate. Tom Halfhill, analista presso Rapporto del microprocessore , calcola che in questa configurazione, il raggiungimento del livello di prestazioni del petaflop (un quadrilione di operazioni al secondo) potrebbe richiedere solo 782 chip a 16 core.
Halfhill afferma che Loongson 3 è poco diverso dal chip di ultima generazione, Loongson 2F, che è già disponibile nei PC consumer. Le differenze principali sono che include la traduzione hardware delle istruzioni x86 (utilizzate nella maggior parte dei microprocessori realizzati da Intel e AMD) e incorpora più core, da quattro fino a 16 proposti, ciascuno in grado di elaborare i comandi in modo indipendente. Notevolmente assente dal Loongson 3 è il multithreading, che consente a un singolo core di eseguire più istruzioni contemporaneamente. (Sia Intel che Sun hanno già incorporato il multithreading in alcuni dei loro chip.)
Le generazioni 2 e 3 del Loongson utilizzano lo stesso nucleo per scopi generici, ma il Loongson 3 collega più nuclei insieme. Un chip Loongson 3 quad-core è attualmente in fase di prototipo e una versione finale a 64 nanometri del chip è stata registrata alla fine di dicembre, il che significa che la descrizione finale del chip sarà presto inviata al produttore, STMicroelectronics.
Mentre il Loongson 3 quad-core potrebbe trovare applicazioni in tutto, dai PC desktop ai set-top box (il chip incorpora istruzioni aggiuntive progettate specificamente per accelerare la riproduzione multimediale), probabilmente sarà necessaria una versione a otto core per il supercomputer a petascala proposto. Quella versione incorporerà quattro core regolari, insieme a quattro coprocessori Gstera progettati appositamente per calcoli matematici intensivi. Questi coprocessori sono particolarmente significativi perché sono più bravi a gestire calcoli matematici intensivi, incluso il test LINPACK, che utilizza l'algebra lineare per confrontare i supercomputer più veloci del mondo e per determinare la loro posizione (e il diritto di vantarsi dei loro proprietari) nell'elenco Top 500 di supercomputer.
Jack Dongarra, l'informatico che ha introdotto il benchmark LINPACK, afferma che l'architettura proposta del Dawning 6000 – core multiuso accoppiati a coprocessori per alcuni tipi di calcoli matematici – segue il design standard del supercomputer.
Il quad-core Loongson 3 incorpora già due unità a virgola mobile a 64 bit in ciascuno dei suoi core. Quindi in teoria potrebbe essere usato come chip di base in un supercomputer. Tuttavia, per ottenere la stessa potenza di elaborazione sarebbe necessario un numero molto maggiore di questi core, afferma Dongarra.
Intel rimane impassibile alla prospettiva di un nuovo concorrente sponsorizzato dallo stato nel campo dell'elaborazione ad alte prestazioni. Misurare l'impatto competitivo di un prodotto che non esiste [ancora] è sempre problematico e generalmente ci asteniamo dal farlo, afferma Chuck Mulloy, portavoce di Intel. In tutta la nostra storia non c'è mai stato un momento in cui non abbiamo affrontato un concorrente. Non ci aspettiamo che cambi, anzi lo accogliamo con favore.
Dongarra avverte che è inutile speculare sulle prestazioni del prossimo Dawning 6000 fino a quando non saranno stati eseguiti i benchmark, anche perché l'architettura MIPS non è standard nel calcolo ad alte prestazioni. Anche se gli auguro ogni bene, vedo molte sfide per far funzionare l'intero sistema, afferma Dongarra. Queste sfide includono dover adattare il software eseguito da Dawning.
Halfhill, che si è recato all'ICT di Pechino per riferire sulla nascita del Loongson 3, crede che qualunque siano le prestazioni del sistema, è solo questione di tempo prima che la Cina costruisca un chip di produzione propria competitivo con quelli prodotti in Occidente . Tecnicamente non c'è nulla che impedisca loro di realizzare processori di livello mondiale, dice. Hanno architetti e informatici intelligenti quanto i nostri.