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Informática de alto rendimiento con AMD  

Alcanza nuevas cotas en la informática de alto rendimiento (HPC)

Las arquitecturas de HPC actuales están diseñadas para resolver complejos los problemas científicos y de ingeniería que se producen en un número cada vez mayor de cargas de trabajo de HPC y técnicas.

Desde el escritorio del usuario y los clústeres de departamentos a instalaciones de HPC más amplias, tales como los superordenadores Jaguar de ORNL (Oak Ridge National Laboratory) a más de 1,7 petaflops con más de 2,2 millones de núcleos de procesadores, las arquitecturas basadas en x86 se utilizan para solucionar los crecientes problemas debidos a una variedad cada vez mayor de cargas de trabajo. Con esta evolución, es muy importante que estas arquitecturas basadas en x86 estén equilibradas y puedan ejecutarse en una amplia gama de códigos de HPC.

Estas soluciones deben tener en cuenta factores clave que afectan al rendimiento en las soluciones de HPC, incluido el rendimiento bruto en GFLOP, los tamaños de caché, la compatibilidad con el conjunto de instrucciones, el ancho de banda de memoria y los problemas de latencia, el rendimiento de la red y la cuestión cada vez más importante de eficiencia energética, entre otros.

Gracias a los avances continuos de AMD en los diseños de arquitectura x86 Multi-Core, AMD brinda a los clientes y socios de HPC soluciones informáticas equilibradas para que puedan satisfacer estos requisitos informáticos en expansión.

La cartera de productos de HPC fabricados por AMD consiste en plataformas de procesadores x86 Multi-Core y tecnologías ATI Stream.
En el plano x86 Multi-Core, nuestras últimas plataformas AMD Opteron™ Serie 6000 con procesadores AMD Opteron Serie 6100 están diseñadas para el rendimiento de los servidores de HPC de 2 y 4 direcciones.

Basados en la tecnología AMD64 con arquitectura de conexión directa y la tecnología HyperTransport™, los procesadores AMD Opteron™ son la columna vertebral de las plataformas de HPC que te permiten maximizar el rendimiento y minimizar costes.

Procesadores AMD Opteron™ Serie 6100: alto rendimiento, bajo consumo

Los procesadores AMD Opteron™ están diseñados expresamente para entornos densos de alto rendimiento y proporcionan una serie de características que te ayudan a aumentar el rendimiento, al tiempo que minimizas los requisitos de potencia (ilustración 1).

Ilustración 1. Diagrama de las características del procesador AMD Opteron™ Serie 6100

Los procesadores AMD Opteron™ están diseñados para entornos densos de alto rendimiento y proporcionan una serie de características que te ayudan a aumentar el rendimiento, al tiempo que minimizas los requisitos de potencia (ilustración1).

Ilustración 1. Diagrama de las características del procesador AMD Opteron™ Serie 6100

La tabla 1 resume algunas de las principales tecnologías del procesador AMD Opteron™ Serie 6100 de última generación. Estas tecnologías son especialmente importantes en los entornos cada vez más densos que suelen implementar los usuarios de HPC. En estos entornos, el rendimiento/vatio es de suma importancia para reducir los costes de instalaciones a la vez que se proporciona el rendimiento que requieren los usuarios de HPC.

Característica

Ventaja

Opciones de 8 y 12 núcleos por socket

Duplica los núcleos (respecto a la generación anterior) para sistemas escalables con hasta 48 núcleos que ofrecen rendimiento y escalabilidad.

Los núcleos adicionales son importantes para cargas de trabajo con múltiples procesos, habituales en entornos de aplicaciones de HPC.

Caché L2: 512 K/núcleo

Caché L3: 12 MB

Duplica la caché L3 para acelerar el acceso a datos y producir el rendimiento óptimo.

Hasta cuatro canales de memoria compatibles con R/U DDR3 y LV-DDR3 hasta 1.333 MHz

Ofrece diseños de sistemas con hasta un 50% de DIMM adicional y hasta un 60% de rendimiento de memoria más rápido (2). Aumenta el ancho de banda de memoria y el rendimiento para las cargas de trabajo de HPC.

HE/Std/SE

ACP TBD

Incluye opciones de potencia HE/Std/SE para adaptarse a la carga de trabajo de HPC y los requisitos de potencia.

Asistencia de la tecnología HyperTransport™ (HT Assist)

HT Assist aumenta la escalabilidad de servidores de 4 direcciones reduciendo el tráfico de probes de la caché entre procesadores. Para ello, mejora el ancho de banda de memoria y el rendimiento de latencia. HT Assist puede aumentar el rendimiento para secciones del código sensibles a la caché, como las que se encuentran en las aplicaciones de cálculo intensivo.

Cuatro enlaces de la tecnología HyperTransport™ 3.1 (HT3) (entre las distintas CPU) que se ejecutan a un máximo de 25,6 GB/s por enlace a 6,4 GT/s

Casi el doble de ancho de banda de E/S(3) con cuatro enlaces HT3 más rápidos y una plataforma integrada de CPU/chipset.

HT3 aumenta las tasas de interconexión hasta un máximo de 6,4 GT/s, hecho que contribuye a mejorar el equilibrio y la escalabilidad del sistema global.

Suite AMD-P y AMD-P 2.0 para funcionalidades de gestión de potencia:

 

Entre las nuevas funcionalidades, se incluye una APML mejorada (en plataformas para APML), la tecnología AMD CoolSpeed, C1E, compatibilidad LV-DDR3 y el enlace Width PowerCap

 

Este grupo de avances de gestión de potencia ayuda a reducir el uso energético en soluciones de HPC.

El enlace Width PowerCap puede aumentar el nivel rendimiento/vatio del sistema en hasta un 5% durante la carga(4); C1E puede reducir el nivel de consumo de potencia del sistema en hasta un 35% durante la inactividad(5).

 

La tecnología AMD Virtualization™ (AMDV™) incluye funcionalidades de migración ampliada y virtualización de E/S

AMDV™ mejora y acelera la virtualización basada en software, para que puedas ejecutar más equipos virtuales con menor sobrecarga.

 

Tabla 1. Funciones importantes del procesador AMD® Opteron™ Serie 6100 Six-Core más reciente.

Las nuevas plataformas basadas en procesadores AMD Opteron™ Serie 6000 y AMD Opteron Serie 6100 se han diseñado expresamente para los clientes de HPC. Los clientes que compren servidores y estaciones de trabajo basadas en estos productos dispondrán de acceso a las últimas tecnologías de plataformas, con el beneficio añadido de poder ampliar en el futuro a la siguiente generación de productos AMD Opteron con el nombre clave: “Bulldozer” para ampliar la duración de sus inversiones en infraestructuras.

La arquitectura Bulldozer será la primera arquitectura de núcleos de AMD completamente nueva desde que se lanzaran los productos AMD Opteron en 2003.

A continuación, encontrarás algunos de los nuevos diseños de sistemas que utilizan los productos de alto rendimiento fabricados por AMD.

Soluciones de HPC

Además de los últimos productos de procesadores de HPC fabricados por AMD, AMD ofrece algunas de las tecnologías GPGPU de mayor rendimiento a nivel mundial para complementar las ofertas de CPU. Las tecnologías ATI Stream de AMD para HPC son un conjunto de tecnologías avanzadas de hardware y software, las cuales permiten que las GPU de AMD funcionen en combinación con nuestros procesadores AMD Opteron, para acelerar las cargas de trabajo más allá del procesamiento tradicional de gráficos y vídeo. Gracias a las tecnologías de secuencias de AMD, se crean plataformas equilibradas para ejecutar eficientemente tareas que requieren una elevada capacidad informática. Para obtener más información sobre las tecnologías ATI Stream, visita el sitio www.amd.com/stream.

Otro elemento clave de las soluciones de HPC de AMD es su compatibilidad con una serie de herramientas y compiladores. Para conocer más detalles sobre estas herramientas, visite las páginas del desarrollador en (usar el enlace existente).

  1. Las plataformas AMD Opteron Serie 4000 junto con los procesadores AMD Opteron Serie 4100 estarán disponibles más adelante en 2010.
  2. Los procesadores AMD Opteron™ Serie 6100 admiten hasta 12 DIMM por socket, frente a los 6 DIMM por socket del procesador AMD Opteron™ Six-Core. Consulta si tu OEM admite una capacidad completa de 12 DIMM. Aumento del rendimiento de memoria en un 66%, en base a la compatibilidad con la memoria DDR3-1333 para los procesadores AMD Opteron™ Serie 6100, frente a la memoria DDR2-800 máxima para el procesador AMD Opteron™ Six-Core.
  3. Comparación de E/S en base a los enlaces de la tecnología HyperTransport™ (3x) a 4,8 GT/s como máximo (hasta 14,4 GT/s de ancho de banda total) para el procesador AMD Opteron™ Six-Core, frente a los enlaces de la tecnología HyperTransport (4x) a 6,4 GT/s como máximo (hasta 25,6 GT/s de ancho de banda total) para el procesador AMD Opteron™ Serie 6100.
  4. Rendimiento por vatio LinkWidth PowerCap, según las pruebas en los laboratorios de rendimiento de AMD, desde el 14 de diciembre de 2009 mediante cargas de trabajo Java en el servidor. Configuración: Modelo 6174 de procesador AMD Opteron™, plataforma de validación de AMD de 2 procesadores (“Dinar”), 16 GB, SATA HDD de 500 GB, sin dispositivos USB externos, tarjeta OPMA extraída, Windows Server® 2008 Ent., suspensión selectiva de USB. Medición de potencia en pared durante la duración de toda la carga de trabajo.
  5. Consumo de potencia C1e, según las pruebas realizadas en los laboratorios de rendimiento de AMD, desde el 14 de diciembre de 2009. Configuración: Modelo 6174 de procesador AMD Opteron™, plataforma de validación de AMD de 2 procesadores (“Dinar”), 16 GB, SATA HDD de 500 GB, sin dispositivos USB externos, tarjeta OPMA extraída, Windows Server® 2008 Ent., suspensión selectiva de USB. Medición de potencia en pared durante un min. de inactividad.
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