Angara (sammankoppling)

Angara  är ett höghastighets feltolerant switchat datornätverk som används i högpresterande datorer med hög bandbredd och låg paketmottagning/överföringsfördröjning. Den används i högpresterande switchar och för direktanslutning av superdatornoder [1] . Angaras styrenheter ( värdbussadapter ) och nätverksväxlar är designade och tillverkade på NICEVT [2] [3] , som är en del av Ruselectronics innehav .

Som ett kommunikationsnätverk för kluster konkurrerar Angara med Ethernet- och InfiniBand- standarder , såväl som proprietära teknologier som Cray och IBM . Prestanda: 75 Gb/s (7,5 GB/s) [4] .

Beskrivning

Angaras höghastighets feltoleranta kommunikationsnätverk (EC843X-serien) har en "flerdimensionell torus"-topologi och är baserat på den ryska VLSI. Angaras nätverk är kompatibelt med kommersiellt tillgängliga datorplattformar baserade på processorer med x86- , ARM- och Elbrus- arkitekturer , samt med hårdvaruacceleratorer baserade på GPU :er och FPGA :er .

Angaras högpresterande datorplattform är ett grundläggande element för att bygga energieffektiva skalbara datorkluster och superdatorer med hög packningstäthet. Plattformar i EC1740.000x-serien har utvecklats och massproducerats vid produktionsanläggningarna hos NICEVT JSC. De tekniska och tekniska lösningar som används i utvecklingen av plattformen ger hög verklig prestanda, tillförlitlighet och feltolerans för datorsystemet.

Huvudfunktioner i Angaras nätverk:

• Nätverkstopologi: 1D—4D torus
• VLSI adapter
• Upp till 8 kommunikationskanaler med angränsande noder
• Remote Host Direct Memory Access ( RDMA )
• Flerkärnigt stöd
• Adaptiv paketöverföring
• Latens på MPI-pingis: 0,85 / 1,54 µs ( x86 / Elbrus-8C )
• Hoppfördröjning: 130 ns
• Skalning: upp till 32k noder
• Strömförbrukning: upp till 20 W
• Olika fysiska medier

Utförandealternativ:

1. Högpresterande lösning baserad på FHFL-adapter och Samtec HDLSP-kabel
2. Allt-i-ett-lösning baserad på 24-portars switch, lågprofiladapter och CXP-kabel
3. Anpassad lösning baserad på bakplan och optiska kablar

Egenskaper för VLSI ES8430:

• TSMC 65 nm GP-process
• Kristallstorlek 13×10,5 mm
• Antal transistorer 180 miljoner
• Frekvens 500 MHz
• TDP 36W
• Gränssnitt:
  • GEN II PCI-E x16 (5,0 Gb/s per körfält, 80 Gb/s per anslutning)
  • Länkar x8 (1-12 linjer/länk 3,125-6,25 Gb/s per linje, max. 75 Gb/s per länk i varje riktning, max. 600 Gb/s totalt)
  • DDR3 SDRAM 8,5 GB/s (72 bitar, 1066 MT/s)
• Strömförsörjning:
  • SerDes 1,0 V ± 5 %
  • Kärna 1,0 V ± 5 %
  • I/O 2,5 V ± 10 %
• Temperaturområde 0-70 °C
• Förpackning FCBGA-1521 40x40 mm

Topologi och samband

Prestanda

Angara ES8430

• anslutning: 75 Gb/s (7,5 Gb/s) [4]
• sammanlagt: 1,2 Tbit/s (120 GB/s) [4]

Protokoll och API :er

Historik

Den första generationen av Angara släpptes 2016, när United Instrumentation Corporation , som är en del av Rostec, utvecklade en nätverksadapter designad för att ansluta datorkluster. Adaptern var ett kort med ett PCI Express x16-gränssnitt, utrustat med en mycket stor integrerad krets (VLSI). [5]

Under 2018 introducerade Ruselectronics den andra generationen av nätverket, där hastigheten för dataöverföring mellan anslutna datorer tredubblades jämfört med den första generationen. [6]

Applikation

Gemensamt institut för höga temperaturer RAS :

• Superdator "Desmos" med 32 hybrid (CPU + GPU) datornoder. Angara-nätverk i 4D-torus-konfiguration 4x2x2x2. Superdatorns totala prestanda är 52,24 Tflop/s [7]
• Superdator "Fischer" med 24 datornoder. Noderna är sammankopplade av Angaras kommunikationsnätverk i en switchversion. Toppprestanda är 13,5 Tflop/s [8]

Forskningscentrum för elektronisk beräkning [9] :

• Klustret "Angara-K1" med 36 datornoder, som förenas av Angara-nätverket med topologin 3D-torus 4×3×3. Toppprestanda för kluster - 6.998 Tflop/s [10]

Omsk Research Institute of Instrument Engineering and Promobit Company (BITBLAZE):

• Datalagringssystem baserade på Elbrus- processorer som använder Angaras nätverk [11]

Se även

• RoCE
• iWARP
• RapidIO
• Omni-Path
• InfiniBand

Anteckningar

1. ↑ PaVT 2016: Angara höghastighetsnätverk för superdatorer och kluster tillverkat i Ryssland / ServerNews . Hämtad 21 september 2019. Arkiverad från originalet 22 september 2019. (obestämd)
2. ↑ Arkiverad kopia . Hämtad 22 september 2019. Arkiverad från originalet 13 september 2019. (obestämd)
3. ↑ Arkiverad kopia (länk ej tillgänglig) . Hämtad 21 september 2019. Arkiverad från originalet 16 september 2019. (obestämd) 
4. ↑ 1 2 3 http://2013.nscf.ru/TesisAll/Section%201/12_2761_SimonovAS_S1.pdf  (otillgänglig länk) Arkiverad den 19 juli 2020.
5. ↑ Roselectronics påbörjade leveranser av Angaras kommunikationsadaptrar - Rambler / Finans
6. ↑ Ryssland har utvecklat ett "system för att skapa superdatorer hemma" - CNews . Hämtad 21 september 2019. Arkiverad från originalet 2 september 2019. (obestämd)
7. ↑ Top50 | Superdatorer . Hämtad 22 september 2019. Arkiverad från originalet 22 september 2019. (obestämd)
8. ↑ NICEVT och Skyrus skapade Fisher modulära superdator för den ryska vetenskapsakademin/ServerNews . Hämtad 22 september 2019. Arkiverad från originalet 22 september 2019. (obestämd)
9. ↑ Angara-K1 Cluster Användarhandbok . Hämtad 22 september 2019. Arkiverad från originalet 16 september 2019. (obestämd)
10. ↑ Arkiverad kopia . Hämtad 22 september 2019. Arkiverad från originalet 22 september 2019. (obestämd)
11. ↑ Maxim KOPOSOV, Promobit: "Den ryska Elbrus vid en lägre klockhastighet kan uppnå samma prestanda som en Intel-processor vid en högre" . Hämtad 24 oktober 2020. Arkiverad från originalet 22 oktober 2020. (obestämd)