Supercalculateurs Bull Sequana X1000

Bull sequana supercomputers

Le supercalculateur de classe exascale

Atos, avec sa ligne de supercalculateurs Bull Sequana X1000, confirme sa stratégie et son engagement à fournir des systèmes à haute performance nécessaires pour faire face aux grands défis du 21ème siècle.

Conçu par la R&D de Bull en étroite collaboration avec des clients majeurs, le supercalculateur Bull Sequana X1000 tire profit des dernières avancées technologiques, afin de garantir le maximum de performance tout en minimisant les coûts d’exploitation.

Sequana, une solution innovante qui répond aux défis technologiques de l’exascale :

Informations supplémentaires sur Sequana :

Sequana est un calculateur ouvert sur les technologies du futur

Bull Sequana X1000 est conçu pour intégrer les technologies les plus avancées, qu’il s’agisse des processeurs, de l’interconnect, du stockage de données – toutes les technologies actuelles et futures qui permettront d’atteindre le niveau de l’exascale. L’architecture des calculateurs sequana est ouverte et basée sur les standards du marché, pour le matériel et le logiciel. Les calculateurs sequana offrent un large choix de technologies et sont compatibles avec les générations successives des processeurs (CPUs Intel, accélérateurs, processeurs ARM) et avec différents interconnects (BXI, Infiniband), afin de préserver les investissements de nos clients.

Sequana limite la consommation énergétique

La consommation énergétique est le défi principal pour passer à l’échelle exascale. La consommation énergétique de sequana est optimisée avec un PUE (Power Usage Effectiveness) s’approchant de 1. sequana consomme aujourd’hui déjà 10 fois moins que les supercalculateurs de génération précédente.

Tous les composants critiques de Sequana sont refroidis avec la technologie avancée Bull Direct Liquid Cooling (DLC). DLC est une technologie de refroidissement éprouvée à base d’eau chaude dont la température peut atteindre 40°C.

sequana est doté d’une fonction de surveillance haute définition de la consommation énergétique qui utilise des capteurs très sensibles

Sequana gère le déluge de données

Exascale n’est pas que du calcul intensif à l’échelle de l’exaflops, c’est aussi le traitement de volumes massifs de données à l’échelle de l’exaoctet. La manière dont les données sont organisées, déplacées, stockées et accédées a un impact sur la performance, particulièrement lorsque ce même volume de données augmente de manière exponentielle.

Sequana est doté d’une architecture hardware et software pour traiter efficacement de tels volumes de données. Elle est le résultat de la recherche par les équipes de Bull en matière de gestion des systèmes distribués et de données.

Sequana accélère la performance des applications

La performance des applications exascale est directement dépendante d’un parallélisme grande échelle du calcul. sequana tire parti de BXI (Bull eXascale Interconnect), la nouvelle génération d’interconnect développé par Bull et totalement conçu pour l’exascale. BXI apporte une technologie révolutionnaire d’accélération hardware dont le principe est de confier tout le traitement des communications au hardware et ainsi de dédier entièrement les CPUs au calcul.

De plus, l’environnement logiciel fourni avec sequana permet une gestion fine des ressources à cette échelle, et offre une efficacité optimale dans un environnement de production.

Sequana fournit une plate-forme résiliente

Un système exascale, étant composé de dizaines de milliers d’objets, présente un risque de pannes important pour la production. La résilience devient une fonction essentielle.

L’architecture et le packaging de sequana ont été conçus pour une résilience efficace :

  • redondance des éléments critiques avec des fonctions de switch-over pour assurer des reconfigurations automatiques ;
  • une suite logicielle d’administration hiérarchique, incluant des serveurs d’administration redondants présents dans les cellules sequana ;
  • interconnect à forte résilience, muni d’un routage adaptatif et de différents contrôles de fiabilité ;
  • une fonction de configuration automatique, notamment avec la reconnaissance des nœuds de calcul.

Plus de détails sur l’innovation Bull Sequana X1000

La cellule Sequana

La cellule sequana

Les ressources de calcul Bull Sequana X1000 sont groupées en cellules. Chaque cellule comprend les nœuds de calcul, les routeurs du réseau d’interconnexion, les alimentations électriques redondantes, les échangeurs thermiques pour le refroidissement liquide direct ainsi que les fonctions d’administration et de support distribuées.

De grands modules pour faciliter la scalabilité

Le packaging Sequana est constitué de grands modules permettant de déployer des dizaines de milliers de noeuds en optimisant la densité, la scalabilité et les coûts.

Chaque cellule comprend trois armoires : deux armoires contiennent les noeuds de calcul et l’armoire centrale comprend les routeurs du réseau d’interconnexion.

L’armoire de calcul

Chaque armoire de calcul comprend 48 lames de calcul horizontales, avec les modules électriques situés en haut de l’armoire et les modules hydrauliques redondants pour le refroidissement situés en bas de l’armoire.

24 lames sont montées à l’avant de l’armoire et les 24 autres lames sont montées à l’arrière de l’armoire.

Chaque cellule peut contenir 96 lames de calcul soit 288 noeuds, équipées soit de processeurs conventionnels (processeurs Intel® Xeon®), soit d’accélérateurs (Intel® Xeon Phi™ ou GPU NVIDIA®).

Dans chaque lame 1U, une plaque froide, dans laquelle circule le liquide pour le refroissement, évacue, par contact direct, la chaleur de tous les composants – les lames de calcul sequana n’ont pas de ventilateurs.

Les lames de calcul suivantes sont initialement disponibles :

Lames Bull Sequana X1110 et X1120

Lame Bull sequana X1110

La lame 1U Bull Sequana X1110 comprend 3 noeuds de calcul, chaque noeud comprend deux processeurs Intel® Xeon® (nom de code Broadwell).
La lame Bull SequanaX1120 est similaire mais elle est équipée de processeurs Intel® Xeon® de nouvelle génération (nom de code Skylake SP).

Lame Bull Sequana X1210

La lame 1U Bull Sequana X1210 comprend 3 noeuds de calcul, chaque noeud comprend un processeur Intel® Xeon Phi™ x200 (nom de code Knights Landing).

Lame Bull Sequana X1125

La lame 1U Bull Sequana X1125 est constituée d’un noeud de calcul équipé de quatre GPU NVIDIA® Pascal.

Lame Bull Sequana X1310

Cette lame équipée de processeurs ARM sera disponible en 2018. Pour plus d’informations>>

L’armoire réseau

L'armoire réseau

Les composants de l’interconnect localisés dans l’armoire centrale forment les deux premiers niveaux de l’interconnect. Les nœuds extérieurs (les nœuds entrée/sortie et les nœuds de service) se connectent directement dans la fabric au niveau de la cellule. L’armoire réseau comprend :

  • les routeurs niveau 1 – BXI ou Infiniband EDR – refroidis avec la solution DLC ;
  • les routeurs niveau 2 – BXI ou Infiniband EDR – refroidis avec la solution DLC ;
  • l’alimentation électrique des routeurs;
  • deux modules optionnels Ultra Capacité pour compenser les micro-coupures électriques jusqu’à 300 ms ;
  • les modules d’administration, incluant les routeurs Ethernet pour l’administration et le module RAMA (Rack Monitoring and Administration)-module d’administration redondant avec stockage partagé ;
  • le fond de panier “pieuvre”, une colonne très innovante fournissant les connexions entre les routeurs niveaux 1 et 2 et les nœuds de calcul.

Bull eXascale Interconnect (BXI)

La caractéristique essentielle de BXI est l’administration des communications totalement encodée dans le hardware, qui permet ainsi aux processeurs d’être totalement dédiés au calcul, tandis que les tâches de communication sont gérées indépendamment par BXI . L’interconnect offre :

  • le maintien de la performance même dans les conditions de trafic les plus critiques ;
  • une technologie révolutionnaire d’accélération hardware ;
  • un parallélisme massif – jusqu’à 64 000 noeuds, plus de 16 millions de threads ;
  • le support des modèles exascale de programmation et des langages associés.