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NEC SX

Un SX-5 en exhibición en el Parque Tecnológico Australiano. NEC SX describe una serie de supercomputadoras vectoriales diseñadas, fabricadas y comercializadas por NEC . Esta ser...

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Un SX-5 en exhibición en el Parque Tecnológico Australiano.

NEC SX describe una serie de supercomputadoras vectoriales diseñadas, fabricadas y comercializadas por NEC . Esta serie de computadoras es notable por proporcionar la primera computadora que superó 1 gigaflop, [ 1 ] [ 2 ] así como la supercomputadora más rápida del mundo entre 1992–1993 y 2002–2004. [ 3 ] El modelo actual, a partir de 2018, es el SX-Aurora TSUBASA .

Historia

Los primeros modelos, el SX-1 y el 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 GigaFLOPS (FLOPS). [ 1 ] [ 2 ] El SX-1 y el SX-1E eran modelos menos potentes ofrecidos por NEC.

El SX-3 se anunció en 1989, [ 7 ] [ 8 ] y se lanzó en 1990. [ 6 ] El SX-3 permite la computación paralela utilizando tanto SIMD como MIMD . [ 9 ] También cambió del SX-OS basado en ACOS-4 al sistema operativo SUPER-UX basado en AT&T System V UNIX . [ 6 ] En 1992 se anunció una variante mejorada, el SX-3R. [ 6 ] Una variante SX-3/44 fue la computadora más rápida del mundo entre 1992 y 1993 en la lista TOP500 . Contaba con circuitos integrados LSI con 20 000 compuertas por CI y un tiempo de retardo por compuerta de 70 picosegundos, podía albergar 4 procesadores aritméticos, hasta 4 compartiendo la misma memoria principal, y hasta varios procesadores para alcanzar un rendimiento de hasta 22 GFLOPS, con un rendimiento de 1,37 GFLOPS con un solo procesador. Cien circuitos integrados LSI se alojaban en un único módulo multichip para lograr 2 millones de compuertas por módulo. Los módulos estaban refrigerados por agua. [ 10 ]

La serie SX-4 se anunció en 1994 y se lanzó en 1995. [ 6 ] La SX-4 fue la primera supercomputadora en alcanzar un rendimiento de 1 TeraFLOPS (TFLOPS). [ 11 ] Desde la SX-4, las supercomputadoras de la serie SX se construyen de manera doblemente paralela. Varias unidades centrales de procesamiento (CPU) se organizan en un nodo de procesamiento vectorial paralelo . Estos nodos se instalan en una configuración SMP estándar .

El SX-5 se anunció y se envió en 1998, [ 6 ] seguido del SX-6 en 2001 y el SX-7 en 2002. [ 12 ] A partir de 2001, Cray comercializó el SX-5 y el SX-6 exclusivamente en los EE. UU. y no exclusivamente en otros lugares durante un corto tiempo.

El Earth Simulator , construido a partir de nodos SX-6 , fue la supercomputadora más rápida desde junio de 2002 hasta junio de 2004 en la prueba de rendimiento LINPACK , alcanzando 35,86 TFLOPS . [ 3 ] [ 13 ] [ 14 ] [ 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 de Ingeniería Informática en 2006.

Hardware

Arquitectura de la CPU

El NEC SX Vector Engine (VE) es un procesador vectorial , y cada núcleo VE tiene una Unidad de Procesamiento Escalar (SPU) con 64 registros escalares de 64 bits, y una Unidad de Procesamiento Vectorial (VPU) con 64 registros vectoriales (de hasta 256 bits en el SX-Aurora TSUBASA ). La SPU implementa en hardware el formato de punto flotante de precisión cuádruple del IEEE 754 , y cada instrucción tiene una longitud de 64 bits. [ 18 ]

Sistemas SX

Cada sistema cuenta con varios modelos, y la siguiente tabla muestra la variante más potente de cada uno. Además, algunos sistemas tienen revisiones, identificadas por una letra al final.

Entorno de software

Sistema operativo

Los satélites SX-1 y SX-2 utilizaban el sistema operativo SX-OS basado en ACOS-4 . Los satélites SX-3 en adelante utilizan el sistema operativo SUPER-UX ; el simulador de la Tierra utiliza una versión personalizada de este sistema operativo.

Compiladores

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

Software

Algunas aplicaciones verticales están disponibles a través de NEC, pero en general se espera que los clientes desarrollen gran parte de su propio software. Además de las aplicaciones comerciales, existe una amplia gama de software libre para el entorno UNIX que se puede compilar y ejecutar en SUPER-UX, como Emacs y Vim . También está disponible una versión 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). [ 21 ] El sistema operativo VEOS se ejecuta en el espacio de usuario del VH. Las aplicaciones compiladas para el VE pueden usar casi todas las llamadas al sistema Linux, que se reenvían de forma transparente y se ejecutan en el VH. Los componentes de VEOS están licenciados bajo la Licencia Pública General GNU .

Referencias

  1. 1 2 Watanabe, Tadashi (1990). "Arquitectura y tecnología avanzadas de la supercomputadora NEC SX-3". Supercomputing . Vol.  62. pp. 119–128 . doi : 10.1007/978-3-642-75771-6_8 . ISBN  978-3-642-75773-0.
  2. 1 2 3 "NEC SX-1, SX-2" . Museo de Computación IPSJ . Sociedad de Procesamiento de Información de Japón . Consultado el 24 de agosto de 2018 .
  3. 1 2 "El Simulador de la Tierra: Centro del Simulador de la Tierra | Sitios de supercomputadoras TOP500" . www.top500.org . Archivado del original el 2 de octubre de 2019. Recuperado el 25 de agosto de 2018 .
  4. ↑ Uchida, Keiichiro; Itoh, Mikio (julio de 1985). "Procesadores vectoriales de alta velocidad en Japón". Computer Physics Communications . 37 ( 1–3 ): 7–13 . Bibcode : 1985CoPhC..37....7U . doi : 10.1016/0010-4655(85)90131-6 .
  5. 1 2 3 4 Watanabe, Tadashi (julio de 1987). "Arquitectura y rendimiento del sistema de supercomputadora SX de NEC". Computación paralela . 5 ( 1–2 ): 247–255 . doi : 10.1016/0167-8191(87)90021-4 .
  6. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 Oyanagi, Yoshio (diciembre de 1999). "Desarrollo de supercomputadoras en Japón: hardware y software". Computación paralela . 25 ( 13–14 ): 1545–1567 . doi : 10.1016/S0167-8191(99)00084-8 .
  7. 1 2 3 4 5 Watanabe, Tadashi (1993). "Sistema de supercomputadora NEC SX-3". Supercomputadoras y su rendimiento en dinámica de fluidos computacional . Vol. 37. págs. 63–75 . doi : 10.1007/978-3-322-87863-2_4 . ISBN   978-3-528-07637-5.
  8. 1 2 3 Watanabe, T.; Matsumoto, H.; Tannenbaum, PD (1 de agosto de 1989). "Tecnología de hardware y arquitectura del sistema de supercomputadora NEC SX-3/SX-X". Actas de la Conferencia ACM/IEEE de 1989 sobre Supercomputación . págs. 842–846 . doi : 10.1145/76263.1379809 (inactivo el 1 de julio de 2025). {{cite book}}: CS1 maint: DOI inactivo desde julio de 2025 ( enlace )
  9. ↑ IWAYA, AKIHIRO; WATANABE, TADASHI (septiembre de 1991). "La función de procesamiento paralelo del sistema de supercomputadora NEC Sx-3". International Journal of High Speed ​​Computing . 03 (3n04): 187– 197. doi : 10.1142/S0129053391000085 .
  10. ↑ "Serie SX-3 - Museo de Computadoras" .
  11. ↑ "【NEC】SX-4" . Museo de Computación IPSJ . Sociedad de Procesamiento de la Información de Japón . Consultado el 25 de agosto de 2025 .
  12. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 NISHIKAWA, Takeshi (2008). "Concepto de desarrollo de la supercomputadora SX-9" ( PDF) . Revista técnica de NEC . 3 (4) . Recuperado el 25 de agosto de 2018 .
  13. ↑ "Earth-Simulator - TOP500 Supercomputer Sites" . www.top500.org . Consultado el 25 de agosto de 2018 .
  14. ^ Habata, S; Yokokawa, M; Kitawaki, S (2003). «El sistema simulador de tierra» (PDF) . Investigación y desarrollo de NEC . 44 (1) : 21-26 . Consultado el 25 de agosto de 2018 .
  15. ↑ Habata, Shinichi; Umezawa, Kazuhiko; Yokokawa, Mitsuo; Kitawaki, Shigemune (diciembre de 2004). "Sistema de hardware del Earth Simulator". Computación Paralela . 30 (12): 1287– 1313. doi : 10.1016/j.parco.2004.09.004 .
  16. ^ "Sx-9: Hpc ソ リ ュ ー シ ョ ン| Nec" . Archivado desde el original el 6 de diciembre de 2020 . Consultado el 8 de abril de 2020 .
  17. 1 2 3 Tagaya, Satoru; Nishida, Masato; Hagiwara, Takashi; Yanagawa, Takashi; Yokoya, Yuji; Takahara, Hiroshi; Stadler, Jörg; Galle, Martín; Bez, Wolfgang (2006). "El sistema de supercomputadora vectorial NEC SX-8". Computación de alto rendimiento en sistemas vectoriales . págs. 3– 24. doi : 10.1007/3-540-35074-8_1 . ISBN  978-3-540-29124-4.
  18. ↑ Guía de arquitectura SX-Aurora TSUBASA Revisión 1.1 (PDF) (Informe técnico). NEC Corporation. 2018. Consultado el 6 de mayo de 2025 .
  19. 1 2 Dongarra, Jack J. (1988). "El benchmark LINPACK: una explicación". Supercomputing . Lecture Notes in Computer Science. Vol. 297. pp. 456–474 . doi : 10.1007/3-540-18991-2_27 . ISBN   978-3-540-18991-6.
  20. ↑ Hammond, SW; Loft, RD; Tannenbaum, PD (1996). "Arquitectura y aplicación: el rendimiento del NEC SX-4 en el conjunto de pruebas NCAR" (PDF) . Supercomputing '96: Actas de la Conferencia ACM/IEEE de 1996 sobre Supercomputación . doi : 10.1109/SUPERC.1996.183527 (inactivo el 1 de julio de 2025) . Consultado el 25 de agosto de 2018 .{{cite book}}: CS1 maint: DOI inactivo desde julio de 2025 ( enlace )
  21. ↑ "NEC SX-Aurora TSUBASA - Vector Engine" . www.nec.com . Consultado el 14 de marzo de 2018 .
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