解析地球上最快的计算机——JAGUAR

技术规格之剖析Jaguar

Jaguar系统包括8个Cray XT4系统机柜和200个升级的Cray XT5机柜，均采用6核处理器。XT4每个节点的内存容量为8GB，而XT5每个节点内存容量为16GB，在机柜系统内为用户提供总共362TB的高速内存。两个系统都通过Scalable I/O Network (SION)连接起来并与Spider文件系统相连接。XT5系统有256个服务和I/O节点，向SION提供每秒240GB的带宽，向外部网络提供每秒200GB的带宽。XT4有116个服务和I/O节点，向SION提供每秒44GB的带宽，向外部网络提供每秒100GB带宽。

XT4和XT5都有4个节点。XT4节点采用了一个AMD 4核皓龙1345“Budapest”处理器以及8GB DDR2-800内存。XT5是XT4的双倍密度版本，它的每个节点的处理能力、内存和内存带宽分别是XT4的3.7倍和2倍。XT5节点采用了2个皓龙2435“Istanbul”处理器，与2个HyperTransport相连接，每个皓龙处理器直接连接8GB的DDR2-800内存，最终就形成一个具有16GB共享内存、处理性能最高125 gigaflops的2路12核的节点。

每个节点运行Cray版本的SuSE Linux操作系统。Cray对Linux内核进行了调节，去掉了计算节点中不必要的服务。这样操作系统就将对系统中运行的应用节点的影响降至最低，因此提供了应用程序可预测、可重复的运行时间。节点上的SuSE Linux操作系统将系统服务、网络软件、通信、I/O和资料库，以及编辑器、调试器和性能工具结合起来，形成Cray Linux环境。Jaguar支持MPI、OpenMP、SHMEM和PGAS编程模式。Oak Ridge Leadership Computing Facility (OLCF)在Jaguar上支持来自Cray、PGI、Pathscale以及GNU的编辑器。

Jaguar的功率密度最高可以达到大约每平方英尺1750瓦，所以不能采用某种水冷方法来管理散热要求。XT5占地4400平方英尺，面积比一个NBA篮球场还要大。传统的地下空气散热方法对这么大的数据中心和热量负载来说并不适用。Cray采用家用制冷和汽车空调中常用的R-134高温制冷剂，首先调节入口空气，然后随着空气进入和退出每个机柜的时候去除热量。最终形成一个高可靠的冷却交付系统，而且每年消耗的电力要比传统强制空气冷却系统减少5%，也就是每年2.5M kW-h。另外每个机柜采用了480伏的电压，并且尽可能缩短主交换主板与计算机柜之间的距离，以此来进一步降低成本。