NEC SX
NEC SXは、NECが設計、製造、販売したベクトル型スーパーコンピュータシリーズです。このコンピュータシリーズは、1ギガフロップスを超える演算性能を初めて実現したことで知られています[ 1 ] [ 2 ]。また、1992年から1993年、そして2002年から2004年にかけて世界最速のスーパーコンピュータでもありました[ 3 ] 。 2018年現在、現行モデルはSX-Aurora TSUBASAです。
歴史
最初のモデルであるSX-1とSX-2は1983年4月に発表され、1985年に発売されました。[ 2 ] [ 4 ] [ 5 ] [ 6 ] SX-2は1ギガフロップス（FLOPS）を超えた最初のコンピュータでした。[ 1 ] [ 2 ] SX-1とSX-1Eは、NECが提供した低性能モデルでした
SX-3は1989年に発表され、[ 7 ] [ 8 ] 1990年に出荷されました。[ 6 ] SX-3はSIMDとMIMDの両方を使用した並列計算が可能です。[ 9 ]また、ACOS-4ベースのSX-OSからAT&T System V UNIXベースのSUPER-UXオペレーティングシステムに切り替わりました。[ 6 ] 1992年に改良版のSX-3Rが発表されました。[ 6 ] SX-3/44派生型は、1992年から1993年にかけてTOP500リストで世界最速のコンピュータでした。このLSIは、1ICあたり2万ゲート、ゲート遅延時間70ピコ秒のLSI集積回路を搭載し、最大4つの演算プロセッサ（最大4つが同一のメインメモリを共有）を収容可能であった。また、複数のプロセッサを収容することで最大22GFLOPSの性能を達成し、1つのプロセッサで1.37GFLOPSの性能を達成した。100個のLSI ICが1つのマルチチップモジュールに収容され、モジュールあたり200万ゲートの性能を実現した。モジュールは水冷式であった。[ 10 ]
SX-4シリーズは1994年に発表され、1995年に初出荷されました。[ 6 ] SX-4は1テラフロップス（TFLOPS）の性能を達成した最初のスーパーコンピュータでした。[ 11 ] SX-4以降、SXシリーズのスーパーコンピュータは二重並列方式で構築されています。複数の中央処理装置（CPU）が並列ベクトル処理ノードに配置され、これらのノードは通常のSMP構成でインストールされます。
SX-5は1998年に発表・出荷され、[ 6 ] SX-6は2001年に、SX-7は2002年に発表・出荷されました。[ 12 ] 2001年以降、CrayはSX-5とSX-6を米国で独占的に販売し、他の地域でも短期間非独占的に販売しました。
SX-6ノードから構築された地球シミュレータは、2002年6月から2004年6月までLINPACKベンチマークで35.86TFLOPSを達成し、最速のスーパーコンピュータでした。[ 3 ] [ 13 ] [ 14 ] [ 15 ] SX-9は2007年に導入され、2015年に廃止されました。[ 16 ]
渡辺正氏はNECのSXスーパーコンピュータシステムの大半の主任設計者を務めた。[ 17 ]この功績により、1998年にエッカート・モークリー賞、2006年にシーモア・クレイコンピュータエンジニアリング賞を受賞した。
ハードウェア
CPUアーキテクチャ
NEC SXベクトルエンジン（VE）はベクトルプロセッサであり、各VEコアは64ビットのスカラーレジスタ64個を備えたスカラープロセッシングユニット（SPU）と、64個のベクトルレジスタ（ SX-Aurora TSUBASAでは最大256ビット）を備えたベクトルプロセッシングユニット（VPU）を備えています。SPUはIEEE 754の4倍精度浮動小数点形式をハードウェアで実装しており、すべての命令は64ビット長です。[ 18 ]
SXシステム
各システムには複数のモデルがあり、以下の表は各システムの最も強力なバリエーションを示しています。さらに、特定のシステムにはリビジョンがあり、文字の接尾辞で識別されます
| システム | 概要 | 最大CPU数 | ピークCPU倍精度GFLOPS | ピークシステムGFLOPS | 最大メインメモリ | システムメモリ帯域幅 (GB/秒) | CPUあたりのメモリ帯域幅 (GB/秒) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| SX-1E [ 5 ] [ 6 ] [ 12 ] | 1983 | 1 | 0.325 [ 19 ] | 128MB | |||
| SX-1 [ 5 ] [ 12 ] | 1983年[ 6 ] [ 12 ] | 1 | 0.570 [ 6 ] / 0.650 [ 19 ] | 256MB | |||
| SX-2 [ 5 ] [ 12 ] | 1983年[ 6 ] [ 12 ] | 1 | 1.3 [ 6 ] | 1.3 [ 12 ] | 256MB [ 6 ] | 11 | 11 |
| SX-3 [ 7 ] [ 8 ] | 1990年[ 12 ] | 4 [ 7 ] [ 6 ] | 5.5 [ 8 ] [ 12 ] | 22 [ 7 ] [ 12 ] | 2GB [ 7 ] | 44 | 22 |
| SX-3R | 1992 | ||||||
| SX-4 [ 12 ] | 1994年[ 20 ] [ 12 ] | 32 | 2 | 64 | 16GB | 512 | 16 |
| SX-5 [ 12 ] | 1998年[ 12 ] | 16 | 8 [ 12 ] | 128 | 128GB | 1024 | 64 |
| SX-6 [ 12 ] | 2001 [ 12 ] | 8 | 8 [ 12 ] | 64 | 64GB | 256 | 32 |
| SX-6i | 2001 [ 12 ] | 1 | 8GB | ||||
| SX-7 [ 12 ] | 2002年[ 12 ] | 32 | 8.83 | 282 | 256GB | 1129 | 35.3 |
| SX-8 [ 17 ] [ 12 ] | 2004年[ 17 ] [ 12 ] | 8 | 16 [ 12 ] | 128 | 128GB | 512 | 64 |
| SX-8i | 2005 | 32GB | |||||
| SX-8R | 2006 | 8 | 35.2 | 281.6 | 256GB | 563.2 | 70.4 |
| SX-9 [ 12 ] | 2007 | 16 | 102.4 [ 12 ] | 1638 | 1TB | 4096 | 256 |
| SX-ACE | 2013 | 1 | 256 | 256 | 1TB | 256 | 256 |
| SX-オーロラツバサ | 2017 | 8 | 2450 | 19600 | 8×48GB | 8×1200 | 1200 |
| SX-オーロラ つばさ 20型 | 2021 | 8 | 3070 | 24560 | 8×48GB | 8×1530 | 1530 |
| SX-4 | SX-4A | SX-5 | SX-6 | SX-8 | SX-8R | SX-9 | SX-ACE | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 最大ノード数 | 16 | 16 | 32 | 128 | 512 | 512 | 512 | 512 |
| 最大CPU数 | 512 | 256 | 512 | 1,024 | 4,096 | 4,096 | 8,192 | 512 |
| ピークTFLOPS | 1 | 0.5 | 4 | 8 | 65 | 140.8 | 839 | 131 |
| 最大メインメモリ | 256GB | 512GB | 4TB | 8TB | 64TB | 128TB | 512TB | 32TB |
| 総メモリ帯域幅（TB/秒） | 8 | 4 | 32 | 32 | 131 | 281.6 | 2,048 | 131 |
ソフトウェア環境
オペレーティングシステム
SX-1およびSX-2はACOS-4ベースのSX-OSを実行していました。SX-3以降はSUPER-UXオペレーティングシステム（OS）を実行しており、地球シミュレータはこのOSのカスタムバージョンを実行しています。
コンパイラ
SUPER-UXにはFortranおよびC++コンパイラが付属しています。Crayはオプションとして利用可能な Adaコンパイラも開発しました
ソフトウェア
一部の垂直アプリケーションはNECを通じて利用可能ですが、一般的にはお客様が独自のソフトウェアの多くを開発することが期待されています。商用アプリケーションに加えて、 EmacsやVimなど、SUPER-UX上でコンパイルして実行できるUNIX環境用のフリーソフトウェアが多数あります。GCCの移植版もこのプラットフォーム用に利用可能です
SX-オーロラツバサ
SX-Aurora TSUBASA PCIeカードは、 LinuxマシンであるVector Host（VH）で動作し、Vector Engine（VE）にオペレーティングシステムサービスを提供します。[ 21 ] VEオペレーティングシステムVEOSは、VH上のユーザー空間で動作します。VE用にコンパイルされたアプリケーションは、ほぼすべてのLinuxシステムコールを使用でき、それらは透過的にVHに転送され、実行されます。VEOSのコンポーネントは、GNU General Public Licenseに基づいてライセンスされてい ます
参考文献
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- ^ a b「地球シミュレータ：地球シミュレータセンター | TOP500スーパーコンピュータサイト」www.top500.org。2019年10月2日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2018年8月25日閲覧。
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- ^ Hammond, SW; Loft, RD; Tannenbaum, PD (1996). 「アーキテクチャとアプリケーション：NCARベンチマークスイートにおけるNEC SX-4のパフォーマンス」(PDF) . Supercomputing '96: Proceedings of the 1996 ACM/IEEE Conference on Supercomputing . doi : 10.1109/SUPERC.1996.183527 (2025年7月1日非アクティブ) . 2018年8月25日閲覧.
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外部リンク
