Siêu máy tính mới dùng SSD thay thế cho DRAM và HDD

Siêu máy tính mới đang được triển khai trong tháng này tại Mỹ sẽ dùng lưu trữ SSD thay thế cho DRAM và HDD để có thể hỗ trợ tăng tốc truyền dữ liệu nội bộ .

 

Siêu máy tính Catalyst sẽ đặt tại Phòng Thí nghiệm Quốc gia ở Livermore , California , do Bộ Năng lượng Mỹ , Intel và Cray cùng phát triển , đạt tốc độ đỉnh lên tới 150 TeraFLOPS và sẽ dùng từ cuối tháng này .

Catalyst có dung lượng SSD lên tới 281TB , và liên kết với 324 nút tính toán . Mỗi nút tính toán có 2 bộ vi xử lí Xeon E5-2695v2 12-lõi , nên tổng cộng siêu máy tính này có tới 7776 lõi CPU . Mỗi nút có 128GB DRAM , trong đó 304 nút có dung lượng SSD 800GB , 12 nút có 3.2TB lưu trữ để dùng cho những nút tính toán qua lại .

Catalyst được chế tạo dựa trên hệ thống file Lustre , hỗ trợ loại bỏ những nút thắt cổ chai và cải thiện truyền dữ liệu nội bộ trong hệ thống tính toán phân chia .

Hiệu suất tổng thể của Catalyst đạt gần bằng với siêu máy tính nhanh nhất thế giới hiện nay là Tianhe-2 ( đạt tốc độ đỉnh 54.9 PetaFLOPS ) nhờ vào việc dùng SSD thay thế cho DRAM và HDD trong nhiều nhiệm vụ .

Dữ liệu vận chuyển trong Catalyst là 512GB/s , tương đương với siêu máy tính nhanh thứ ba thế giới là Sequoia , nhưng Sequoia có hiệu suất tính toán cao nhất đạt 20 PetaFLOPS .

SSD Intel 910 Series với dung lượng 800GB đã được dùng trong Catalyst . Những SSD này được cắm vào khe PCIe 2.0 , tương tự như việc dùng cho Card màn hình rời và những thiếtbị ngoại vi khác cần băng thông lớn .

Những SSD tốc độ cao đang thay thế ngày càng nhiều ổ cứng trong máy chủ để cải thiện tốc độ truy cập dữ liệu . SSD cũng đang được dùng trong một số máy chủ để làm Cache hoặc để lưu trữ ngắn hạn , tại đó dữ liệu được lưu trữ tạm thời để xử lí nhanh hơn . Ví dụ , Facebook thay thế DRAM bằng bộ nhớ Flash trong máy chủ có tên gọi McDipper , và cũng được dùng để lưu trữ lâu dài .

Mặc dù SSD đắt hơn nhiều so với HDD nhưng nó lại ngày càng được dùng nhiều trong các ứng dụng doanh nghiệp vì tiêu hao điện năng ít hơn và tin cậy hơn . SSD cũng có kích thước nhỏ hơn nên tạo ra được nhiều khả năng lưu trữ cho máy chủ . Hồi tháng Tám , Samsung thông báo chip lưu trữ Flash V-NAND có độ bền gấp 10 lần so với Flash hiện tại .

Bằng việc lưu trữ SSD nhanh hơn nên Catalyst có thể giải quyết những vấn đề cùng với dữ liệu lớn như sinh học , xử lí ngôn ngữ tự nhiên và phân tích .

LLNL đang phát triển hệ thống mảng bộ nhớ ánh xạ trực tiếp tới DRAM và SSD hỗ trợ xử lí tính toán một số ứng dụng nhanh hơn như chuỗi sắp xếp gen .