«Лезвия» с реконфигурируемой структурой

В Cray XT5h могут применяться «лезвия» XR1 с FPGA-процессорами. Каждое такое «лезви»е имеет два узла (рис. 5). Узлы содержат по одному процессору линии Opteron, который каналами HyperTransport связан с SeaStar2+ и с модулем RPU (Reconfigurable Processor Unit) разработки компании DRC Computer.

RPU (всего их в узле два) размещаются в процессорных разъемах AMD Socket 940 и поддерживают три интерфейса HyperTransport (через эти каналы два RPU связаны между собой) и 128-разрядные каналы в оперативную память DDR-400 c пропускной способностью 6,4 Гбайт/с. Этот же тип оперативной памяти используется в узле как локальная память для процессоров Opteron, но емкость последней составляет от 2 Гбайт до 8 Гбайт, а емкость локальной оперативной памяти для RPU – от 1 Гбайт до 4 Гбайт.

Фирма DRC Computer предлагает на рынке несколько моделей RPU; в узлах XR1 применяются RPU LX200/LP, в которых использованы мощные FPGA-процессоры Xilinx Virtex-4. LX-200 содержит 200448 логических ячеек и собственную память на плате с пропускной способностью 14,4 Гбайт/с. В RPU применяется память типа RLDRAM емкостью 256 Мбайт. Пропускная способность «внешних» (для FPGA) HyperTransport-каналов cоставляет 6,4 Гбайт/с – для интерфейса с SeaStar, 3,2 Гбайт/с – для интерфейса с процессорами Opteron.

Рис. 5.

В одной системе Cray ХТ5h может содержаться до 30 тыс. FPGA-процессоров Virtex-4, из расчета до 48 узлов (96 RPU) на стойку, с затратами на электропитание – до 12 кВт на стойку. Применение в RPU разъема, совместимого с Socket 940, и поддержка HyperTransport представляется эффективным техническим решением, обеспечивающим высокую пропускуную способность и низкие задержки.

FPGA-подсистема Cray ХТ5h может применяться для задач криптографии, рендеринга, сортировки, при поисках последовательностей, для некоторых задач моделирования и др.