新しいスーパーコンピューターの基盤としてのARM

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スペインのBRC(バルセロナスーパーコンピューティングセンター)は、現代のスマートフォンで使用されているものと同様のARMチップが、スーパーコンピューターやサーバーのより高価でエネルギー集約型のx86アーキテクチャプロセッサを将来的に置き換えることができるという調査を実施しました。 この調査の結果は、今月ドレスデンで開催されたEDAworkshop13展示会で一般公開された記事「モバイルプロセッサはHPCに対応していますか?」で紹介されました。



研究者たちは、RISCチップが大部分のスーパーコンピューターで使用されているより高価なベクトルプロセッサーに取って代わった20世紀後半の歴史の繰り返しを予測しています。 RISCは、時間の経過とともにIntel XeonやAMD Opteronなどのx86プロセッサに置き換わり、世界の500の最も強力なスーパーコンピュータのうち400以上の基盤として機能しています。 BRCの専門家は、高性能システムで使用される技術の開発を予測するとき、電力だけでなく、チップの価格とサイズにも注意を払う必要があると主張します。 「モバイルプロセッサは高速ではありませんが、はるかに安価です」と研究者は書いています。





x86およびARMチップの開発の比較ダイナミクス





ARMチップの安さは、その普及率によるところが大きく、ほとんどすべての最新のスマートフォンやタブレットで使用されています。 唯一の例外は、Intelがx86アーキテクチャで開発したAtomです。 サーバーでモバイルプロセッサを使用することに対する大企業の関心は、エネルギー効率を向上させる試みによっても引き起こされます。 強力なXeonとOpteronは、大規模なデータベースやERPシステムに関連する複雑な計算には優れていると考えられていますが、研究者によると、ソーシャルネットワークでの検索結果や「いいね」の処理など、多数の小さなタスクを処理するには経済的なARMに適合します。



バルセロナスーパーコンピューティングセンターのタスクの1つは、消費エネルギー(ワットあたりのパフォーマンス)に関連する計算の効率の大きな指標を持つコンピューティングシステムのプロトタイプを作成することです。 現在、スペイン政府とEUの財政支援を受けて、同社はクアッドコアNvidiaTegra 3とデュアルコアSamsung Exynos 5250に基づいてサーバーを作成しています。





NvidiaおよびSamsungのマルチコアARMチップのベンチマーク





スペインの研究者に加えて、高性能プロセッサにモバイルプロセッサを使用するというアイデアは、たとえばHPからインスピレーションを受けました。HPは、CalxedaとTexas InstrumentsのARMチップを使用したMoonshotモバイルサーバーシステムの2番目のバージョンを開発しています。 デルは、ARMチップに基づくプロトタイプサーバーも開発しており、スーパーコンピューターでの低コストチップの使用を検討しています。



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