За последние годы (2005-2010) штатная тактовая частота новых процессоров так и не перешагнула рубеж в 4 ГГц. Тем не менее процессоры продолжали совершенствоваться. Процессоры с 4-мя и более ядрами стали обычным компонентом при сборке высокопроизводительных ПК. Электрические параметры всех современных процессоров позволяют им работать на частотах на 10-50% выше штатной. По сути дела, частота ограничивается тепловыми потерями в процессоре, которые с ростом частоты превышают возможности системы охлаждения. При использовании для охлаждения жидкого азота были поставлены выдающиеся рекорды скорости. Однако, современные воздушные системы охлаждения, использующие тепловые трубки и крупногабаритные радиаторы, тоже позволяют увеличивать частоту процессора без риска перегрева.
Разработчики процессоров Intel используют скоростной запас ядер процессоров для временного повышения частоты, когда это требуется приложением и когда суммарное тепловыделение всех ядер не превысит допустимое значение. И это делается со штатными системами охлаждения! Разработчики системных плат также позволяют увеличивать частоты системных шин настолько, насколько это позволяют параметры системной логики и конструкция самой платы. В частности, стандартной является возможность увеличения частоты шины памяти. В настоящее время доступна память с весьма широким диапазоном скоростей, хотя цена быстродействующей памяти весьма высока. Память, работающая на повышенной частоте, иногда требует повышения напряжения питания со стандартных для DDR3 1.5В до 1.65В, что приводит к увеличению рассеяния тепла и необходимости установки радиаторов на модули или/и их обдуву дополнительным вентилятором. Повышения напряжения питания при повышении частоты требуется для стабильной работы и процессора и других подсистем компьютера. Добиться стабильной работы компьютера на повышенной частоте это, по сути, искусство, но разработчики BIOS сделали умеренный "разгон" доступным для широких масс пользователей. Установки в BIOS Setup стали очень удобными, с автоматической подстройкой напряжений и частот. При неудачном выборе настроек компьютер может не запуститься, но, в этом случае, при повторном включении питания, BIOS автоматически сбрасывает настройки к безопасным значениям. Тем не менее, необходимо соблюдать осторожность, так как чрезмерное повышение напряжения может необратимо повредить компоненты компьютера. Разработчики системных плат прилагают к своим изделиям специальные утилиты, которые автоматически перебирают настройки до получения стабильной работы на повышенной частоте.
Первоначальные варианты серверов i7a/b после 5 лет практически беспрерывной работы под высокой нагрузкой, приводившей к существенному нагреву элементов, вышли из строя по причине отказа системной платы. Поскольку такие системные платы более не производятся, то для ремонта были выбраны более современные и более производительные компоненты.
Серверы собраны в унаследованных от прежних i7a/b улучшенных корпусах для ПК, модель Miditower Ascot '6ZRA-BS' (620 ВТ блок питания, удобные салазки для 3.5" дисков, возможность установки дополнительных 120мм вентиляторов). Процессор охлаждается великолепным кулером Noctua "NH-U12P Special Edition SE2" башенного типа с тепловыми трубками. Обдувается он двумя 120 мм вентиляторами на скорости 1300 об/мин, благодаря чему при полной нагрузке на процессор температура самого горячего ядра не превышает 70 градусов.
i7A собран с использованием нового блока питания Thermaltake TR2 S 700W, новой системной платы Supermicro X9SRA и оставшихся после апгрейда theor2 8-ядерного процессора Xeon E5-2690 (2.9 GHz) и 128 GB ECC RAM. На i7A перенесён с i7K GPU Nvidia GTX-680. Файловая система /data/i7a размещена на отказоустойчивом массиве RAID1 из более производительных, чем прежние диски Seagate, дисков Western Digital WDC WD1000CHTZ-0.
i7B собран c использованием системной платы ASUS Prime Z370-A, 6-ти ядерного процессора Intel Core i7-8700K и скоростной памяти Crucial Ballistix PC4-21300 4x16 GB. Система и программное обеспечение размещены на высокоскоростном M.2 SSD диске Kingston SKC1000 480G. На нём же выделено 270 ГБайт для пользовательских файлов (директория /scratch/users ).
Компьютер i7a(b) работает под управлением 64-бит ОС Linux, идентичной операционной системе, установленой на на других серверах ЛТФ. На i7a(b) установлена полностью 64-разрядная версия Linux - Debian 9 (Stretch). Это означает, что все приложения и библиотеки скомпилированны в 64-разрядном варианте. Тем не менее поддерживаются 32-разрядные приложения с помощью ограниченного набора 32-бит библиотек. Также поддерживаются, 32-бит и 64-бит приложения, собранные статически (Reduce, Form, например).
| Название | версия | команда | X11 | документация | комментарий |
| Компиляторы с языков высокого уровня, средства разработки | |||||
| Intel Fortran 77, 90, 95 | 19.0 | ifort | ifort -help, Guide ver.19, Other DOCs v.19 | рекоменуемая оптимизация -fast' | |
| Intel C | 19.0 | icc | icc -help, Guide v.19 | ||
| Intel C++ | 19.0 | icpc | icpc -help, Guide v.19 | ||
| GNU Fortran 95 | 6.3 |
gfortran | man gfortran,
info gfortran HTML |
о компиляторах GNU | |
| GNU C | 6.3 |
gcc | man gcc,
info gcc HTML |
рекомендуемая оптимизация '-O2 -mtune=core2', о компиляторах GNU |
|
| GNU C++ | 6.3 |
g++ | man g++,
info g++ HTML |
о компиляторах GNU | |
| GNU Debugger | 7.12 | gdb | man gdb, info gdb | ||
| Open64 Fortran 90/95 | 5.0 |
openf90 / openf95 | - | help: openf90 --help | о компиляторах Open64 |
| Open64 C/C++ | 5.0 |
opencc/openCC | - | opencc --help | о компиляторах Open64 |
| CodeLite | 2.6 |
codelite | + | CodeLite WiKi, Forum | Среда разработки gcc/g++ |
| Solaris Studio | 12.3 |
solstudio | + | Quick Start, more DOCs | Среда разработки Fortran, C/C++ |
| Solaris Studio Debugger | 12.3 |
dbxtool | + | Dbxtool User Guide, more DOCs | отладчик |
| Solaris Studio Fortran 77/90/95 | 12.3 |
f77 / f90 / f95 | - | help: f77 -flags User Guide, more DOCs | |
| Solaris Studio C/C++ | 12.3 |
suncc / sunCC | - | help: suncc -flags C User Guide, C++ User Guide, more DOCs | |
| Системы аналитических и численных вычислений | |||||
| Mathematica |
11.0 | Mathematica/math | +/- | Demo, Guide | License Monitor |
| Reduce | reduce | - + |
info
redref PDF, PS |
о Reduce | |
| Form / (multi-threaded version) |
4.1 | form / (tform) | - | текст лицензии, ещё о Form 4 | |
| Maxima |
5.38 | maxima | - | HTML | |
| Редакторы текстов | |||||
| Emacs | 24.5 | emacs | +/- | man
emacs info emacs |
|
| Visual Editor IMproved | 8 | gvim vim |
+ - |
man vim | |
| Системы подготовки и просмотра документов | |||||
| Ghost Script | 9.20 | gs | + | man gs | работа с PostScript файлами |
| Ghost View | 3.7 | gv | + | man gv | работа с PostScript файлами |
| X Fig | 3.2 | xfig | + | man xfig | |
| GNU plot | 5.0 | gnuplot | +/- | man gnuplot | |
| Файл-менеджеры | |||||
| Midnight Commander | 4.8 | mc | - | man mc, HTML | со встроенным FTP клиентом |
прочее программное обеспечение аналогично тому, что установлено на DXCore
"+" в колонке "X11" показывает необходимость системы X-Window для работы программы,
"+/-" означает, что программа может работать, как в системе X-Window, так и в текстовом режиме.
Fortran Процессор i7 обеспечивает отличную производительность для тех, кому необходимы вычисления с плавающей точкой. Для пользователей, желающих программировать на Fortran, естественно использовать компилятор от компании Intel. Компилятор поддерживает стандарты Fortran-77, -90, -95. Вызывается компилятор командой 'ifort' (Intel Fortran). Рекомендуется использовать опцию оптимизации '-fast'. Краткую справку по опциям командной строки можно получить по команде 'ifort -help'.Документацию по Intel Fortran можно найти на Web-страницах: "Intel(R) Fortran Compiler Documentation", "Intel(R) Fortran Compiler for Linux - Top Technical Issues", Intel(R) Fortran Compiler for Linux Product Manuals.
Oracle Solaris Studio: документация, Oracle Technology Network
GNU компиляторы С(gcc) и С++ (g++) Для достижения максимальной производительности программ рекомендуется при компиляции, кроме общих флагов оптимизации (-O2 или -O3, например), использовать флаг '-mtune=core2', указывающий на конкретную архитектуру процессора.
Form v. 4 Версия Form скомпиллирована для 64-разрядной архитектуры x86-64 и превосходит по скорости 32-бит версию. В процессе работы Form интенсивно использует чтение-запись во временные файлы, поэтому, чтобы не замедлять работу программы и не перегружать сеть, следует либо запускать Form на 'i7a(b)' на локальном диске в подкаталогах каталога /data/i7a(b), либо задавать каталог для временных файлов /tmp с помощью ключа '-t /tmp' или в файле установок, например, form.set с помощью строки 'tempdir /tmp'. На файл установок указывает переменная FORMSETUP. Задать свой файл установок можно либо задавая значение этой переменной командой 'setenv FORMSETUP form.set', либо указывая имя файла в командной строке после ключа '-s'. Для преобразования программ из старой версии 2 в формат версии 3 можно воспользоваться утилитой 'conv2to3'.
1) См. полный график результатов теста Linpack
2) O.C. - означает OverClocked - повышенная частота
Все пользователи, зарегистрированные на Unix кластере ЛТФ, автоматически получают доступ к компьютеру i7a(b). Для входа на i7a(b) можно воспользоваться telnet (в пределах сети ЛТФ) или ssh (в пределах сети ОИЯИ). С любой машины Unix кластера ЛТФ можно войти на i7a(b) набрав команду 'rlogin i7a' или 'rlogin i7b', пароль в этом случае не требуется. Если вы используете систему X-Window, то вместо 'rlogin' рекомендуется пользоваться командой 'xon i7a'(xon i7a), при этом запустится программа 'xterm', которая создаст новое окно, в котором будет открыта интерактивная сессия на компьютере i7a(b). Домашние директории пользователей на i7a(b) те же, что для всего кластера ЛТФ.
Для работы на i7a(b) с программами интенсивно использующими ввод/вывод данных из файлов выделено пространство на локальном диске в директориях /scratch, /data/i7a/users, /data/i7b/users. Для пользователей через 10 Gbit/s сеть доступна также высокоскоростная файловая система большого объёма в директории /data/big, где квота составляет 100 Гбайт на пользователя. Хранение в /scratch, /data/big/users и /data/i7a(b)/users данных, не связанных непосредственно с вычислениями не допускается.
Компьютерная группа ЛТФ
5 июля 2011 г.
e-mail: super@theor.jinr.ru, telepuzik@theor.jinr.ru e-mail yoda@theor.jinr.ru, godzilla@theor.jinr.ruДата обновления: 2021-08-07 02:44:48
