大阪大学サイバーメディアセンター様 次期スーパーコンピュータ ＳＸ−ＡＣＥ 利用説明会（ハードウェア）資料 ２０１４年１１月２６日 日本電気 ＩＴプラットフォーム事業部 SXロードマップと技術の進化（深化） 省電力対応 1000ノード超 クラスタ対応 Performance SXのDNA（高実効性能＝演算性能とメモリ性能の 優れたバランス）を継承した製品の継続的な開発・提供 マルチレーン ＩＸＳ対応ＭＰＩ ソフトウェア 自動ベクトル化 コンパイラ SX-4 SX-7 3Dノード SX-6 100GF プロセッサ モジュール SX-5 1チップ ベクトルプロセッサ ハードウェア バイポーラ 水冷 1990 Page 2 SX-8/8R マルチノード CMOS 空冷 SX-3 SX-2 マルチコア All in One Chip SX-9 ＥＣＯスパコン 100ノード超 クラスタ対応 分散並列化 （ＭＰＩ-ＳＸ） 自動共有並列化 ＳＵＰＥＲ−ＵＸ SX-ACE © NEC Corporation 2014 2000 2010 SX-ACEの特長 SXのDNA である「実アプリケーションでの高い実効性能」を 継承しつつ、低消費電力化、省スペース化を実現。 高実効性能スパコン 世界トップクラスのCPUコア性能（64GFLOPS） 世界トップクラスのメモリバンド幅（64GB/s） 低消費電力スパコン 世界トップクラスの省エネスパコン 省スペーススパコン お客様フロアコストの削減 Page 3 © NEC Corporation 2014 SX-DNA の継承 現行機比 同演算性能で 1 10 現行機比 同演算性能で 1 5 チップ・ノード性能のイノベーション 数世代前のSMPノードを1コア化・1チップ化し、 省電力・省スペースなスーパーコンピュータ・プラットフォームを開発 300GFLOPS 64GFLOPS/core 256GFLOPS/chip １チップ化 SX-7/8Rの1筐体 を1チップ化 281.6GFLOPS/node マルチコア化 281.6GFLOPS/node 演算性能 200GFLOPS 100GFLOPS １チップ化 128GFLOPS/node 64GFLOPS/node 102.4GFLOPS/chip SX-6/ESの1筐体を1コア化 64GFLOPS/core 8GFLOPS/chip SX-6 Page 4 © NEC Corporation 2014 8.8GFLOPS/chip 16GFLOPS/chip SX-7 SX-8 35.2GFLOPS/chip SX-8R SX-9 SX-ACE 省電力を実現したオールインワンプロセッサ 最新LSIテクノロジにより、4つのCPUコア、メモリ・I/O・ネットワー クの制御部を1つのLSIに搭載するオールインワンプロセッサ化 大幅な省電力化を実現 データ通信を高速化し、高性能・高スケーラビリティを実現 I/O制御部 オールインワンプロセッサ ストレージ装置、イーサネット等へ接続 ネットワーク制御部 HPC専用開発ネットワーク CPUコア 64GFLOPS x 4CPUコア メモリ制御部 256GB/sの帯域制御 メモリ(64GB) 超広帯域メモリ 世界一のメモリ帯域 256GB/s Page 5 © NEC Corporation 2014 ノードカード ＣＰＵ構成 演算性能 256GFLOPS (64GFLOPS/コア ×4コア) メモリバンド幅 256GB/s (16GB/s /ポート ×16ポート) コア 256GFLOPS core#0 SPU IO I/F VPU 64GFLOPS 256GB/s I/Oポート core core core #1 #2 #3 ADB(1MB) RCU 専用ネットワーク ポート crossbar 64GFlops ADBサイズ 1MB ADB帯域 256GB/s CPU コア数 4 演算性能 256GFlops メモリ帯域 256GB/s Byte/Flop 1 MC MC MC MC MC MC MC MC MC MC MC MC MC MC MC MC 256GB/s 演算性能 256GB/s (16ポート） Memory （64GB） Page 6 © NEC Corporation 2014 SPU: Scalar Processing Unit VPU: Vector Processing Unit ADB: Assignable Data Buffer RCU: Remote Access Control Unit MC: Memory Controller コア構成（演算器、キャッシュ、ADB容量など） SX-9からの強化点・変更点 スカラキャッシュの容量を倍増 ADBの容量を4倍に拡大 ベクトルパイプライン(VPP)を2倍の16パイプ化 SX-ACE SX-9 VPP x8 MSR x16 VPP x16 Mask MSR x16 Logical Logical ADB 256KB Vector Reg. VAR x8 VDR x64 (144KB) Multi Multi Add Mask ADB 1MB Vector Reg. VAR x8 VDR x64 (144KB) Add Div/Sqrt Multi Multi Add Add Div/Sqrt fmp/fad S$ I:32KB D:32KB Scalar Reg. fmp/fad/fdv S$ ALU I:64KB D:64KB ALU Page 7 Scalar Reg. fmp/fad/fdv ALU ALU コア、ノードの性能諸元比較 ＣＰＵ・コア諸元比較 演算性能 ADB容量 SX-8R 35.2GF なし SX-9 102.4GF 256KB SX-ACE 64GF 1MB ノード諸元比較 Page 8 コア (CPU)数 演算性能 メモリ容量 メモリ バンド幅 SX-8R 8 281.6GF 256GB 563.2GB/s SX-9 16 1638.4GF 1TB 4096B/s SX-ACE 4 256GF 64GB 256GB/s © NEC Corporation 2014 クラスタ構成（512ノードモデル） システム構成： 131TFLOPS （8ラック=計512ノード、2,048ベクトルコア） 高実効性能コア、超高速インタコネクトにより、高スケーラビリティを提供 IXS （専用インタコネクト） 集団通信 高速化機構 4GB/s x2（双方向） core core core core core core core core core core core core core core core core memory memory 512ノード /8ラック memory IXS memory 64ノード×8ラック =512ノード Page 9 © NEC Corporation 2014 ・ ノード（ＣＰＵ）数 ： ・ コ ア 数 ： ・ 演 算 性 能 ： ・ メ モ リ B W ： ・メモリ容量： 512 2,048 131TF 131TB/s 32TB マルチノード・システムのリソース比較 1ジョブから利用できる計算機リソースは、大幅に拡大 ノード数 コア (CPU)数 演算 性能 メモリ 容量 メモリ バンド幅 ノード間通信 バンド幅 SX-8R 8 64 2.2TF 2TB 8.8TB/s 128GB/s SX-9 8 128 13.1TF 8TB 32TB/s 512GB/s SX-ACE 512 2048 131TF 32TB 131TB/s 2048GB/s （SX-8R比） 64倍 32倍 59倍 16倍 14倍 16倍 （SX-9比） 64倍 16倍 10倍 4倍 4倍 4倍 Page 10 © NEC Corporation 2014 Page 11 2014 © NEC Corporation 2013
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