معالج IBM BlueGene \L\P
| هذه المقالة يتيمة حيث أن عددًا قليلاً من المقالات أو لا مقالات إطلاقًا تصل إليها. ساعد من فضلك بإضافة وصلات في المقالات ذات العلاقة. |
معالج IBM BlueGene
الأنظمة المتوفرة مؤخراً من BlueGene
• BlueGene/L
• BlueGene/p
إن مميزات كلّا المعالجين تعتمد على عائلة المعالج PowerPC 400
وتصنف حسب مفهوم Flynn إلى الصنف MIMD_DM (حيث يوجد عدة وحدات تنفيذ وعدة وحدات تحكم لكل وحدة تحكم وحدة تنفيذ خاصة والذاكرة موزعة)
معالج BlueGene/L
إن هذا المعالج في الحقيقة هو تعديل لمعالج PowerPC 440، المصنع خصيصاً من أجل عائلة IBM BlueGene، يكمن التعديل في ربط وحدات الفاصلة العائمة (FPUs) والتي هي ليست جزءاً من المعالج القياسي ولكن يمكن أن توصل إلى مسرى 440’s APU, كل FPU تحتوي على وحدتان وظيفيتان قادرتان على أداء عمليات الجمع والضرب والقسمة والجذر التربيعي على 64 بت.
و لذلك، إن أعلى أداء نظري لنواة المعالج هو 2.8 Gflop/s
وإن هذا المعالج يعمل على سرعة 700 MHz
يبين الرابط التالي تضمين نواتي معالج على رقاقة إلكترونية.
Block diagram of an IBM BlueGene /L processor chip
نلاحظ وجود ذاكرة L2 صغيرة للغاية: سعتها 2 KB مقسمة للقراءة والكتابة.
وهي تشكل ذاكرة خابية((buffer للذاكرة الخابية الأكبر (L3)
إن عرض الحزمة من وإلى (L3) كبير، 16 B/cycle من اجل وحدة المعالجة المركزية CPU و 8B/cycle من أجل(buffer L2).
كما نلاحظ ذاكرة تقع خارج رقاقة المعالج يبلغ حجمها 512 ميغابايتِ,وإن المعطيات الواردة من العقد الأخرى تنقل عبر مستودع L2، حيث إنها تمر عبر L3 أولاً.
معالج BlueGene/P
معالج BlueGene/P يشبه معالج BlueGene/L من حيث أنه يعتمد على نواة PowerPC.
العقدة في BlueGene/P تحوي 4 نوى للمعالج والتي تعطي سرعة قصوى تقدر ب 13.6 Gflop/s/node.
و هذا المعالج يعمل على سرعة 850 MHz
الرسم التخطيطي في الرابط التالي يظهر التفاصبل.
Block diagram of an IBM BlueGene / P processor chip
حيث نلاحظ أن بنية النواة لم تتغير مقارنةَ مع BlueGene/L.
و عرض الحزمة النسبي للـ L2 cache بقي على حاله:
16 B/cycle من أجل القراءة منها و 8 B/cycle من أجل الكتابة عليها.
ولكن على النقيض من BlueGene/L، إن النوى تعمل بنظام SMP من خلال نواخب، وهذه النواحب تصل بين زوجين من النوى إلى ذاكرتين L3 ذو حجم 4 MB مثبتة في رقائق DRAM.
إذاّ، فإن حجم L3 قد تضاعف وأيضاً الذاكرة ضمن العقدة الواحدة قد زادت من 512 MB إلى 2 GB.
الربط بين العقد في نظام BlueGene/L
إن نظام The Blue Gene/L هو نظام حاسوبي متطور قادر على امتلاك 131.072 معالج.
إن الرف في BLUE GENE مركب من 1024 عقدة، حيث يتضمن 32 درج، كل درج يتضمن 32 عقدة.
إضافة إلى ذلك يوجد هناك عقد خاصة بالدخل والخرج، والتي تؤدي عمليات فراءة وكتابة الملفات.
نظرياً يوجد عقدة دخل / خرج واحدة لكل 32 عقدة حساب.
إن الربط بين أدراج العقد والرفوف يحتاج إلى 5 شبكات أساسية متخصصة.
a) شبكة نقطة لنقطة (point-to-point) والتي تسمح للمعطيات أن ترسل بين العقد.
b) شبكة جماعية عالمية والتي تسمح بتجميع المعلومات، ضغطها، إعادة توزيعها إلى كل العقد (أو إلى جزء منها)
c) شبكة barrier مستقلة
d) شبكة تحكم مستقلة تستخدم لإرْسال معلوماتِ صحةِ النظامِ
e) شبكة Ethernet والتي تؤمن الربط بين عقد (دخل / خرج) ونظام ملفِ متوازيِ خارج
تطبيقات BlueGene
إن سرعة ومقدرة BLUE GENE مكّنت رجال الأعمال والعلماء من مُعَالَجَة تشكيلة واسعة من المشاكلِ المعقّدةِ واتخاذ قراراتَ موثوقةَ أكثرَ، وهذا ليس فقط في علوم الحياة ولكن في علم الفضاء، المناخ وفي مواضيع أخرى كثيرة.
وقد ساعدت BLUE GENE في رسم الخارطة الجينية للإنسان، توقع المناخ وأشياء أخرى أيضاً.
كل ذلك وأكثر مما أدى إلى توفير في الوقت والمال الذين كاناسينفقان في حال المعالجة الفيزيائية لتلك الأمور إن تأثير BLUE GENE يمكن أن يرى اليوم عبر صناعة تكنولوجيا المعلومات، اليوم 18 من أصل 20 من الحواسب العملاقة ذات الكفاءة العالية في العلم تبنى باستخدام التقنية العالية الأداء من IBM. و ذلك طبقاً لنشرة Green500 List والتي تنشر من قبل Green500
المراجع
• Overview of recent supercomputers
ANALYSIS OF TIMEWARP ON A 32,768 PROCESSOR IBM BLUE GENE/L SUPERCOMPUTER
• [١]
