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    飛一般的FLEET計算
    日期:2021-09-15 14:56:04 稿件來源:科技縱覽

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    可重新配置的光纖網絡能將超級計算機數據傳輸速率提高100倍。

    想象一下,你能在一秒內讀完一本書,卻要花一分鐘來接收每一頁的信息,這是種什么感受?這與超級計算機的困境類似。
    超級計算機處理器每秒能處理大量數據,但處理器和計算機子系統之間的數據流則沒有這么高效,造成了數據傳輸瓶頸。為了解決該問題,一個研究小組設計了一種系統,這種系統包含可重新配置的網絡,稱為“FLEET”,它有可能能夠將數據傳輸速度提高100倍。(“FLEET”是“Fast Lanes for Expedited Execution at 10 Terabits”的縮寫,也就是“10太比特發送執行快速通道”。)
    最近的《IEEE互聯網計算》(IEEE Internet Compu-ting)雜志中發表了FLEET最初設計的相關研究,該設計是一個美國國防部高級研究計劃局重點項目(DARPA-hard)的一部分。
    網絡接口卡是連接計算機與網絡、執行數據傳輸的關鍵硬件。不過,這些組件在數據處理速度上遠遠落后于計算機處理器。
    “處理器和光纖網絡以每秒數太比特(Tb/s)的速度運行,而(目前)用于數據輸入輸出的網絡接口的運行速度往往還局限在每秒數吉比特?!盤eraton Labs(前身是Perspecta Labs)的首席研究科學家賽思?羅伯遜(Seth Robertson)說,他曾聯合領導FLEET設計。
    其團隊的解決方案中有一部分是開發光纖網絡接口卡(O-NIC),這種接口卡可以插入現有計算機硬件。傳統網絡接口卡通常只有一個端口,而新設計的O-NIC有兩個端口,可以支持在許多不同類型的計算機子組件之間傳輸數據。O-NIC連接了光開關,因此系統可以根據需要快速重新配置數據流。
    Peraton的首席研究科學家兼FLEET的副研究員弗雷德?道格里斯(Fred Douglis)解釋說:“我們可以在執行前或執行中修改連接,可隨不同時間匹配不同的設備?!彼堰@種概念比作《哈利波特》系列霍格沃茲魔法學校中的懸浮大樓梯?!跋胂笠幌禄舾裎制澋臉翘?,無論你想要去哪里,它都會根據需要出現?!彼f。
    為了支持可重新配置性,研究人員設計了一種新的軟件管理工具,它能夠確定最佳配置并相應地調整數據流?!霸谲浖矫?,一種能運用這種靈活性的管理工具是實現我們期待的提升性能所必不可少的?!钡栏窭锼箯娬{說,“廣泛的拓撲結構能夠實現在給定時刻傳輸幾十太比特數據?!?/span>
    FLEET的開發還處于早期階段。O-NIC和軟件管理工具的初步設計已經于預期四年項目的第一年完成了。當工作完成后,該團隊預測新網絡接口的速度將達到12Tb/s,這是基于當前第五代PCIe(PCIe是一種網絡接口卡連接其他高性能外圍設備的接口標準)實現的。如果有了新的PCIe,那么其速度會更快。
    重要的是,羅伯遜指出,除了新設計的O-NIC以外,FLEET將幾乎完全依賴于現有的組件,這意味著FLEET能輕松地集成到現有計算機系統中。
    “若證明(FLEET)能夠達到其性能目標,我們將致力于實現接口標準化,并希望傳統硬件供應商廣泛推廣這種可改變的網絡拓撲?!绷_伯遜說。同時他表示,他的團隊計劃開源相關軟件。 
    作者:Michelle Hampson


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