NEC SX

NEC SX es la denominación de una serie de supercomputadoras de procesador vectorial diseñadas, fabricadas y comercializadas por NEC Corporation. Destacaron por ser los primeros ordenadores en superar una potencia de cálculo de 1 gigaflop,[1][2] así como por ser la supercomputadora más rápida del mundo entre 1992-1993 y 2002-2004.[3] El modelo comercializado a partir de 2018 es el SX-Aurora TSUBASA.

Un SX-5 mostrado en el Australian Technology Park

Historia

Los primeros modelos, el SX-1 y SX-2, se anunciaron en abril de 1983 y se lanzaron en 1985.[2][4][5][6] El SX-2 fue el primer ordenador en superar 1 gigaflop.[1][2] El SX-1 y el SX-1E eran dos modelos algo menos potentes también ofrecidos por NEC.

El SX-3 se anunció en 1989,[7][8] y se comercializó en 1990.[6] El SX-3 permite la computación en paralelo utilizando SIMD y MIMD.[9] También cambió del sistema operativo SX-OS basado en ACOS-4 al sistema operativo AT&T System V UNIX basado en el SUPER-UX.[6] En 1992 se anunció una variante mejorada, el SX-3R.[6] Una variante, el SX-3/44 fue la computadora más rápida del mundo entre 1992-1993 en la lista TOP500. Tenía circuitos integrados LSI con 20.000 puertas por circuito impreso, con un tiempo de retardo por puerta de 70 picosegundos, podía albergar 4 procesadores aritméticos con hasta 4 compartiendo la misma memoria principal y con varios procesadores para lograr hasta 22 GFLOPS de rendimiento, y con 1,37 GFLOPS de rendimiento con un solo procesador. Se alojaron 100 circuitos integrados LSI en un solo módulo de varios chips para lograr 2 millones de puertas por módulo. Los módulos estaban refrigerados por agua.[10]

La serie SX-4 se anunció en 1994 y se comercializó por primera vez en 1995.[6] Desde el SX-4, las supercomputadoras de la serie SX se construyen de manera doblemente paralela. Una serie de unidades centrales de procesamiento (CPU) están organizadas en un nodo de computación paralela mediante un procesador vectorial. Estos nodos se instalan luego en una disposición de multiprocesamiento simétrico (SMP) normal.

El SX-5 fue anunciado y lanzado en 1998,[6] seguido del SX-6 en 2001 y el SX-7 en 2002.[11] A partir de 2001, Cray Inc. comercializó el SX-5 y el SX-6 exclusivamente en los EE. UU. Y no exclusivamente en otro lugar por un corto tiempo.

El Earth Simulator, construido a partir de nodos SX-6, fue el superordenador más rápido desde junio de 2002 a junio de 2004 en el LINPACK benchmark, alcanzando 35,86 Teraflops.[3][12][13][14] A partir de 2020, 3 tarjetas gráficas Nvidia RTX 2080 Ti pueden ofrecer un rendimiento comparable, a 14 TFLOPS por tarjeta.[15] El SX-9 se introdujo en 2007 y se descontinuó en 2015.[16]

Tadashi Watanabe ha sido el diseñador principal de NEC para la mayoría de los sistemas de supercomputadoras SX.[17] Por este trabajo recibió el Premio Eckert-Mauchly en 1998 y el Premio Seymour Cray Computer Engineering en 2006.

Hardware

Cada sistema tiene varios modelos y la siguiente tabla enumera la variante más potente de cada sistema. Además, ciertos sistemas tienen revisiones, identificadas por una letra como sufijo.

Sistemas de Nodo Sencillo "S"
SistemaIntroducciónMáx. CPUsPico CPU doble precisión (GB/s)Pico del Sistema GFLOPSMáx. memoria principalMemoria del sistema B/W (GB/s)Memoria B/W por CPU (GB/s)
SX-1E[5][6][11]198310.325[18]128 MB
SX-1[5][11]1983[6][11]10.570[6] / 0.650[18]256 MB
SX-2[5][11]1983[6][11]11.3[6]1.3[11]256 MB[6]1111
SX-3[7][8]1990[11]4[7][6]5.5[8][11]22[7][11]2 GB[7]4422
SX-3R1992
SX-4[11]1994[19][11]3226416 GB51216
SX-5[11]1998[11]168[11]128128 GB102464
SX-6[11]2001[11]88[11]6464 GB25632
SX-6i2001[11]18 GB
SX-7[11]2002[11]328.83282256 GB112935.3
SX-8[17][11]2004[17][11]816[11]128128 GB51264
SX-8i200532 GB
SX-8R2006835.2281.6256 GB563.270.4
SX-9[11]200716102.4[11]16381 TB4096256
SX-ACE201312562561 TB256256
SX-Aurora TSUBASA201782450196008×48GB8×12001200
Sistemas Multinodo "SX"
SX-4SX-4ASX-5SX-6 SX-8SX-8R SX-9SX-ACE
Máx. nodos 161632128512512512512
Máx. CPUs 5122565121,0244,0964,0968,192512
Pico TFLOPS 10.54865140.8839131
Máx. memoria principal 256 GB512 GB4 TB8 TB64 TB128 TB512 TB32 TB
Total memoria B/W (TB/s) 843232131281.62,048131

Entorno de software

Sistema operativo

El SX-1 y el SX-2 utilizaban el sistema operativo SX-OS basado en el ACOS-4. Desde el SX-3 en adelante se empleó el sistema operativo (OS) SUPER-UX; el Earth Simulator ejecuta una versión personalizada de este sistema operativo.

Compiladores

SUPER-UX incluye compiladores de Fortran y C++. Cray también ha desarrollado un compilador Ada que está disponible como opción.

Software

Algunas aplicaciones verticales están disponibles a través de NEC, pero el planteamiento general era que los clientes desarrollaran gran parte de su propio software. Además de las aplicaciones comerciales, existe un amplio repertorio de software libre para el entorno UNIX que se puede compilar y ejecutar en SUPER-UX, como Emacs y Vim. También está disponible un puerto de GCC para la plataforma.

SX-Aurora TSUBASA

La tarjeta PCIe SX-Aurora TSUBASA se ejecuta en una máquina Linux, el Vector Host (VH), que proporciona servicios de sistema operativo al Vector Engine (VE).[20] El sistema operativo VE VEOS se ejecuta en el espacio del usuario en el VH. Las aplicaciones compiladas para VE pueden usar casi todas las llamadas al sistema Linux, que se reenvían y ejecutan de forma transparente en el VH. Los componentes de VEOS tienen licencia GNU General Public License.

Referencias
  1. Watanabe, Tadashi (1990). «Advanced Architecture and Technology of the NEC SX-3 Supercomputer». Supercomputing 62. pp. 119-128. ISBN 978-3-642-75773-0. doi:10.1007/978-3-642-75771-6_8.
  2. «NEC SX-1, SX-2». IPSJ Computer Museum. Information Processing Society of Japan. Consultado el 24 de agosto de 2018.
  3. «The Earth Simulator: Earth Simulator Center | TOP500 Supercomputer Sites». www.top500.org (en inglés). Consultado el 25 de agosto de 2018.
  4. Uchida, Keiichiro; Itoh, Mikio (July 1985). «High speed vector processors in Japan». Computer Physics Communications 37 (1–3): 7-13. Bibcode:1985CoPhC..37....7U. doi:10.1016/0010-4655(85)90131-6.
  5. Watanabe, Tadashi (July 1987). «Architecture and performance of NEC supercomputer SX system». Parallel Computing 5 (1–2): 247-255. doi:10.1016/0167-8191(87)90021-4.
  6. Oyanagi, Yoshio (December 1999). «Development of supercomputers in Japan: Hardware and software». Parallel Computing 25 (13–14): 1545-1567. doi:10.1016/S0167-8191(99)00084-8.
  7. Watanabe, Tadashi (1993). «NEC SX-3 Supercomputer System». Supercomputers and Their Performance in Computational Fluid Dynamics 37. pp. 63-75. ISBN 978-3-528-07637-5. doi:10.1007/978-3-322-87863-2_4.
  8. Watanabe, T.; Matsumoto, H.; Tannenbaum, P. D. (1 de agosto de 1989). «Hardware technology and architecture of the NEC SX-3/SX-X supercomputer system». Proceedings of the 1989 ACM/IEEE Conference on Supercomputing. pp. 842-846. doi:10.1145/76263.1379809. (doi-broken-date: 2021-01-10)
  9. IWAYA, AKIHIRO; WATANABE, TADASHI (September 1991). «The Parallel Processing Feature of the NEC Sx-3 Supercomputer System». International Journal of High Speed Computing 03 (3n04): 187-197. doi:10.1142/S0129053391000085.
  10. http://museum.ipsj.or.jp/en/computer/super/0011.html
  11. NISHIKAWA, Takeshi (2008). «Supercomputer SX-9 Development Concept». NEC Technical Journal 3 (4). Consultado el 25 de agosto de 2018.
  12. «Earth-Simulator - TOP500 Supercomputer Sites». www.top500.org (en inglés). Consultado el 25 de agosto de 2018.
  13. Habata, S; Yokokawa, M; Kitawaki, S (2003). «The earth simulator system». NEC Research and Development 44 (1): 21-26. Consultado el 25 de agosto de 2018.
  14. Habata, Shinichi; Umezawa, Kazuhiko; Yokokawa, Mitsuo; Kitawaki, Shigemune (December 2004). «Hardware system of the Earth Simulator». Parallel Computing 30 (12): 1287-1313. doi:10.1016/j.parco.2004.09.004.
  15. https://www.techradar.com/amp/news/those-xbox-series-x-specs-dont-tell-us-much-do-they
  16. https://jpn.nec.com/hpc/sx9/
  17. Tagaya, Satoru; Nishida, Masato; Hagiwara, Takashi; Yanagawa, Takashi; Yokoya, Yuji; Takahara, Hiroshi; Stadler, Jörg; Galle, Martin et al. (2006). «The NEC SX-8 Vector Supercomputer System». High Performance Computing on Vector Systems (en inglés). pp. 3-24. ISBN 978-3-540-29124-4. doi:10.1007/3-540-35074-8_1.
  18. Dongarra, Jack J. (1988). «The LINPACK Benchmark: An explanation». Supercomputing. Lecture Notes in Computer Science 297. pp. 456-474. ISBN 978-3-540-18991-6. doi:10.1007/3-540-18991-2_27.
  19. Hammond, S.W.; Loft, R.D.; Tannenbaum, P.D. (1996). «Architecture and Application: The Performance of the NEC SX-4 on the NCAR Benchmark Suite». IEEE Conference Publication. doi:10.1109/SUPERC.1996.183527. Consultado el 25 de agosto de 2018. (doi-broken-date: 2021-01-10)
  20. «NEC SX-Aurora TSUBASA - Vector Engine». www.nec.com (en inglés). Consultado el 14 de marzo de 2018.

Enlaces externos
Este artículo ha sido escrito por Wikipedia. El texto está disponible bajo la licencia Creative Commons - Atribución - CompartirIgual. Pueden aplicarse cláusulas adicionales a los archivos multimedia.