ASCI Red | 1996
ASCI Red
ASCI Red는 미국 정부의 핵무기 보유와 관련된 정책을 지원하기 위해 1992년의 핵 실험 모라토리엄 이후 미국의 핵무기 유지 관리에 도움을 주기 위해 만들어진 가속화된 전략적 컴퓨팅 이니셔티브(ASCI) 하에 최초로 구축된 슈퍼컴퓨터이다. 이 컴퓨터는 1996년 말 인텔에 의해 샌디아 국립연구소에 설치되었으며, 디자인은 인텔 파라곤 컴퓨터를 바탕으로 했다. ASCI Red는 1996년 말까지 1 테라플롭 성능을 목표로 제작되었고, 1997년 9월까지 모든 메모리와 노드를 활용하여 ASCI 응용 프로그램을 실행할 수 있을 것으로 예상되었다. 목표는 달성되었고, 1997년부터 2005년까지 미국 정부에서 사용되었으며, 2000년까지 세계에서 가장 빠른 슈퍼컴퓨터였다. 이 컴퓨터는 1 테라플롭 이상의 성능을 기록한 첫 번째 슈퍼컴퓨터로, 후에 2 테라플롭 이상의 성능을 달성하는 업그레이드가 이루어졌다. ASCI Red는 슈퍼컴퓨터의 신뢰성 면에서도 높은 평가를 받았으며, 샌디아 연구소의 빌 캠프 감독은 ASCI Red가 모든 슈퍼컴퓨터 중에서 가장 뛰어난 신뢰성을 기록했다고 언급했다.
ASCI Red는 분산 메모리 MIMD(다중 명령, 다중 데이터) 메시지 전송 컴퓨터로 설계되었으며, I/O, 메모리, 계산 노드, 저장 용량 및 통신에서 높은 확장성을 제공했다. 표준 병렬 인터페이스를 사용해 병렬 응용 프로그램을 시스템에 이식할 수 있었다. 이 시스템은 네 가지 파티션으로 나뉘어 있었다. 계산 파티션은 부동 소수점 성능을 최적화한 노드를 포함하고 있으며, 실제 계산 작업이 이루어지는 곳이다. 서비스 파티션은 시스템 관리, 응용 프로그램 개발 및 사용자를 위한 인터랙티브 세션을 지원하는 호스트 역할을 했다. I/O 파티션은 디스크 I/O와 병렬 파일 시스템을 지원하며, 시스템 파티션은 부팅과 시스템 신뢰성, 가용성, 서비스성(RAS) 기능을 담당했다.
ASCI Red의 각 파티션은 상호 연결되어 하나의 슈퍼컴퓨터를 구성하지만, 모든 노드는 글로벌 공유 메모리를 지원하지 않았다. 각 노드는 자체 메모리에서 작업하며, 다른 노드와 데이터는 "명시적 메시지 전송"을 통해 교환했다. ASCI Red의 계산 노드는 두 개의 200 MHz 펜티엄 프로 프로세서를 탑재하고 있었으며, 나중에는 두 개의 333 MHz 펜티엄 II 오버드라이브 프로세서로 업그레이드되었다. 이 컴퓨터는 상용 부품만을 사용하여 대규모 슈퍼컴퓨터를 구축한 최초의 사례로도 유명하다.
ASCI Red는 1,600 제곱피트(약 150㎡)의 공간을 차지했으며, 104개의 캐비닛으로 구성되었다. 그 중 76개는 컴퓨터(프로세서), 8개는 스위치, 20개는 디스크였다. 총 1212GB의 RAM과 9298개의 개별 프로세서를 갖추고 있었으며, 처음에는 200 MHz의 펜티엄 프로 프로세서를 사용했고, 나중에는 333 MHz로 업그레이드된 펜티엄 II 제온 프로세서를 사용했다. 이 시스템은 850kW의 전력을 소모했으며, I/O 성능이 매우 뛰어나 이전 슈퍼컴퓨터들의 성능 저하 문제를 해결했다. ASCI Red는 최대 1GB/s의 데이터 전송 속도를 지원하는 인텔 TFLOPS PFS(병렬 파일 시스템)을 사용하여 I/O 병목 현상을 제거했다.
1996년 12월, ASCI Red는 1.06 테라플롭의 성능을 기록하며 세계 기록을 세웠고, 몇 년 동안 세계에서 가장 빠른 슈퍼컴퓨터로 자리매김했다. 1999년에는 프로세서와 메모리 업그레이드를 통해 성능이 2.38 테라플롭으로 향상되었으며, 후속 업그레이드로 성능이 3.1 테라플롭까지 증가했다.
ASCI Red의 각 파티션은 서로 다른 운영 체제를 사용했다. 예를 들어, 사용자들은 "테라플롭 OS"라는 운영 체제에서 작업을 했으며, 이는 원래 인텔 파라곤 XP/S 슈퍼컴퓨터를 위해 개발된 운영 체제였다. 계산 파티션은 "카우거(Cougar)"라는 경량 운영 체제를 사용했으며, 이는 샌디아 연구소와 뉴멕시코 대학교의 협력으로 개발된 것이다. 카우거는 PUMA와 SUNMOS를 기반으로 한 경량 커널과 프로세스 제어 스레드, 기타 유틸리티로 구성되어 있었다.
