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HPC-ProServer DPeR820
Sandy Bridge-EP Xeon E5-4600番台を4基搭載できる2Uラックサーバ
メモリ共有型4CPU 32core並列処理環境を実現
DDR3 1600MHz対応の4チャンネル・メモリにて51.2GB/sのメモリ帯域実現
32GBメモリを48枚搭載でき最大1536GBのメモリ空間を実現
8.0GT/sのQPIを2リンク実装しプロセッサ間通信速度は64GB/sに到達
PCIe スロットを7基搭載、PCIe x16スロットにも対応
最大16TBのディスクを内蔵可能 (16x 2.5" 1TB HDD)
オプションで2x 10GBASE-T NICを搭載可能
3年間のオンサイトサポートと技術サポートを実施
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DPeR820の上蓋を外した写真。中央にCPUドータカードに実装された２基のCPUが見える。 |
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CPUドータカードをマザーボードから外した様子の写真。 その下にも２基のCPUが見える。 |
CPUドータカードの写真。 ２基のCPUと２４枚のメモリが見える。 |
最新プロセッサを採用した４ソケット計算機
HPC-ProServer DPeR820 (以下DPeR820) は４ソケット版のSandy Bridge-EP Xeon E5-4600番台プロセッサを４基搭載できるHPC計算機です。DPeR820に８コア・プロセッサを４基搭載することで、メモリ共有型３２コア並列機を構成し、ノード内３２並列計算を実現できます。
DPeR820の画期的な点は使用する４ソケット・プロセッサにあります。これまでの４ソケット用プロセッサは高機能なエンタープライズ用プロセッサとして別に開発されていたため長い開発期間が必要でした。そのため２ソケット版のプロセッサが発売されてから、さらに２年前後の開発期間が必要でした。そのため新世代の４ソケット版プロセッサが発売される頃には、２ソケット版のプロセッサは世代交代していることもあり、早く使いたいと言うユーザニーズに対応できていないという課題がありました。しかしこれはHPC計算機用のプロセッサとしては致命的です。
Sandy Bridgeではこのジレンマを解消するため、Sandy Bridge-EPに２種類のプロセッサを用意していました。１種類は最初に製品化された２ソケット用のプロセッサです。そして時間を空けずに２ソケットプロセッサを最小限の変更で４ソケット機に対応させたプロセッサを製品化したのです。両者は姉妹品のため開発コードも同じSandy Bridge-EPです。QPIの数も共に２本です。チップセットも両者は共用しています。このような仕様の工夫により、４ソケットプロセッサを早期に製品化でき、その低価格化も同時に実現しています。
QPIの数が少ないと任意のプロセッサから距離の遠いプロセッサのメモリを利用する場合のメモリ帯域不足に見舞われる可能性が心配ですが、ジョブスケジューラによるジョブ投入方法の最適化などによって、プロセッサ間の通信帯域の低さに起因する性能劣化を低減する方法は進歩しているので問題は解決できます。
SPEC CPU2006のベンチマーク結果を引用して
R820の浮動小数点演算のスループット性能を評価 (速報)
はじめに
４ソケットに対応したSandy Bridge-EP Xeon E5-4600番台のプロセッサのSPEC CPU2006ベンチマーク結果が公開されました。その結果を引用して、浮動小数点演算についての平行処理性能 (スループット) とシリアル処理性能を評価するグラフを作成しました。
このグラフでは４ソケット版のXeon E5-4600番台のプロセッサの特徴を際立たせるため、姉妹プロセッサである２ソケット版のXeon E5-2600番台のプロセッサと比較できるように、双方の結果を掲載しています。
このグラフは任意のプロセッサを基準としたアプリケーション別のプロセッサ毎の性能向上率をプロットしています。基準となるプロセッサは２ソケットのXeon E5-2650 2.0GHz 8core 8.0GT/s DDR3-1600MHzプロセッサです。
Sandy Bridge-EP Xeon E5-4600番台プロセッサの
浮動小数点演算での平行処理性能 (スループット)評価 (速報)
Sandy Bridge-EP Xeon E5-4600番台のプロセッサの浮動小数点演算での平行処理性能 (スループット) の評価をします。(グラフをクリックすると別画面で拡大表示します)
赤色のグラフで示した「CPU性能律速型アプリケーション」は、概ね順調に性能を向上させています。しかし、姉妹機である２ソケットのXeon E5-2600番台のプロセッサと比較すると、すこし効率が悪いようです。全てのアプリケーションによる全てのプロセッサでの処理で同じような傾向を示していますから、これは４ソケットのXeon E5-4600系特有のオーバーヘッドがあることを示しています。しかし４ソケットのメリットを失わせるほどの症状ではありません。改善は期待しますが、十分に実用的な性能です。プロセッサの選択では、Xeon E5-4650 2.7GHz 8coreプロセッサが素晴らしいと思われます。
青色のグラフで示した「メモリ性能律速型アプリケーション」も、概ね順調に性能を向上させています。プロセッサの選択では、Xeon E5-4617 2.9GHz 6coreプロセッサが素晴らしいと思われます。
Sandy Bridge-EP Xeon E5-4600番台プロセッサの
浮動小数点演算でのシリアル処理性能評価 (速報)
Sandy Bridge-EP Xeon E5-4600番台のプロセッサの浮動小数点演算でのシリアル処理性能の評価をします。(グラフをクリックすると別画面で拡大表示します)
赤色のグラフで示した「CPU性能律速型アプリケーション」は、妥当な性能を示しています。しかし、姉妹機である２ソケットのXeon E5-2600番台のプロセッサの方が高いクロック速度までカバーラインナップされているため、シリアル処理性能だけを求めるのであれば４ソケットのXeon E5-4600は不要です。
青色のグラフで示した「メモリ性能律速型アプリケーション」は、性能の出方にバラつきがあります。しかも姉妹機である２ソケットのXeon E5-2600番台のプロセッサに、同じメモリバンド幅を持つプロセッサとの比較でも大きく負けてい場合があります。シリアル処理性能だけを求めるのであれば４ソケットのXeon E5-4600は不要です。
[データ引用先]
この文章で使用しているグラフはSPEC CFP2006に公開されている資料を引用して作成しています。
SPEC CFP2006で利用されている浮動小数点演算アプリケーションの一覧。
(公開されているSPEC CFP2006より転記しています。)
bwaves (Fortran) : Computational Fluid Dynamics
gamess (Fortran) : Quantum chemical computations
milc (C) : Physics/Quantum Chromodynamics
zeusmp (Fortran) : Physics/Magnetohydrodynamics
gromacs (Fortran and C) : Chemistry/Molecular Dynamics
cactusADM (Fortran and C) : Physics/General Relativity
leslie3d (Fortran) : Computational Fluid Dynamics
namd (C++) : Classical Molecular Dynamics Simulation
dealII (C++) : Adaptive Finite Element Method
soplex (C++) : Simplex Linear Program (LP) Solver
povray (C++) : Computer Visualization
calculix (Fortran and C) : Structural Mechanics
GemsFDTD (Fortran) : Computational Electromagnetics
tonto (Fortran) : Quantum Crystallography
lbm (C) : Computational Fluid Dynmaics
wrf (Fortran and C) : Weather Forecasting
sphinx3 (C) : Speech Recognition
本サイト記載の会社名および製品名は、それぞれ各社の商標または登録商標です。
【SPEC CPU2006の公開データを資料として引用】
SPEC, SPECint and SPECfp are resistered trademarks of the Standard Performance Evaluation Corporation. For more information on this SPEC benchmarks see www.spe.org. SPEC and the benchmark name SPEC CPU2006 are registered trademarks of the Standard Performance Evaluation Corporation. Competitive benchmark results stated above reflect results published on www.spec.org as of March, 2010. The comparison presented above is based on the best performing 1-cpu 2-cpu and 4-cpu servers currently shipping by Dell Inc. For the latest SPEC CPU2006 benchmark results, visit http://www.spec.org/cpu2006/
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作成中
まとめ
Sandy Bridge-EP Xeon E5-4600番台のプロセッサの仕組み