Антон компьютер

Антон – суперкомпьютер с массовым параллелизмом, разработанный и построенный Д. E. Shaw Research в Нью-Йорке, впервые запущенная в 2008 году. Это специализированная система для молекулярной динамики (MD) моделирования белков и других биологических макромолекул. Машина Антона состоит из значительного числа специализированных интегральных схем (ASIC), связанных между собой специализированной высокоскоростной трехмерной торической сетью.

В отличие от более ранних специализированных систем для Моделирование MD, такое как MDGRAPE-3, разработанное RIKEN в Японии, Антон выполняет свои вычисления полностью на специализированных ASIC, вместо того, чтобы разделять вычисления между специализированными ASIC и универсальными хост-процессорами.

Каждая ASIC Anton содержит две вычислительные подсистемы. Большая часть вычислений электростатических сил и сил Ван-дер-Ваальса выполняется подсистемой высокопроизводительного взаимодействия (HTIS). Эта подсистема содержит 32 модуля с глубоким конвейером, работающих на частоте 800 МГц, расположенных так же, как систолический массив. Остальные вычисления, включая силы связи и быстрые преобразования Фурье (используемые для электростатики на больших расстояниях), выполняются гибкой подсистемой. Эта подсистема содержит четыре ядра Tensilica общего назначения (каждое с кэш-памятью и блокнотной памятью) и восемь специализированных, но программируемых ядер SIMD, называемых геометрическими ядрами. Гибкая подсистема работает на частоте 400 МГц.

Сеть Антона представляет собой трехмерный тор, и, таким образом, каждый чип имеет 6 межузловых каналов с общей пропускной способностью на входе и выходе 607,2 Гбит / с. Межузловой канал состоит из двух равных односторонних каналов (по одному в каждом направлении), при этом каждый односторонний канал имеет пропускную способность 50,6 Гбит / с. Каждый односторонний канал состоит из 11 полос, где полоса представляет собой дифференциальную пару проводов, передающих сигналы со скоростью 4,6 Гбит / с. Задержка на переход в сети Антона составляет 50 нс. Каждый ASIC также подключен к собственному банку DRAM, что позволяет проводить большие симуляции.

Суперкомпьютер Anton назван в честь Антона ван Левенгука, которого часто называют «отцом микроскопия “, потому что он построил высокоточные оптические приборы и впервые использовал их для визуализации самых разнообразных организмов и типов клеток.

Была описана машина ANTON 2 с четырьмя 512 узлами, значительно увеличившаяся скорость и размер проблемы.

Национальные институты здравоохранения поддержали ANTON для биомедицинского исследовательского сообщества в Pittsburgh Supercomputing Center, Университет Карнеги-Меллона, и в настоящее время (8/20) продолжает работу с системой ANTON2.

Unlike earlier special-purpose systems for MD simulations, such as MDGRAPE-3 developed by RIKEN in Japan, Anton runs its computations entirely on specialized ASICs, instead of dividing the computation between specialized ASICs and general-purpose host processors.

The National Institutes of Health have supported an ANTON for the biomedical research community at the Pittsburgh Supercomputing Center, Carnegie Mellon University, and currently (8/20) continues with an ANTON 2 system.

• Pande Group (March 2017). “Client Statistics by OS”. Stanford University. Retrieved 2012.
• John Markoff (July 8, 2008). “Herculean Device for Molecular Mysteries”. The New York Times. Retrieved 2010.