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Infiniband の優位性

InfinibandがEthernetと比べてパフォーマンス向上には大変有利であることは以前の検証結果からも言えることです。
今回は、ホスト数が増えた場合にどの程度のシステムプロセス値の差が出るかを検証することにしました。

Intel Core i7は、Quad CoreですがIntel Hyper-Threading TechnologyによりOS上からは倍のCPUが認識できます。
今回のテストでは、分割数を多くすることでネットワーク負荷を高くすることを目的とするために、Intel Hyper-Threading Technologyで認識された論理CPUにもジョブを配分することにしました。

■テスト環境
計算ノード 10台
MB: Supermicro X8STi
Chipset: INTEL X58
CPU: Intel Core i7 920
MEM: 12GB (2GB DDR3-1066 x 6)

インターコネクト
1000Base: オンボード (Intel 82574L)
Infiniband: Mellanox MHGS18-XTC (DDR)

ベンチマーク
MPI: openMPI
Compiler: gcc 4.1.2
Benchmark: himenoBMTxp
Size: XL

■テスト方法
N=80で姫野ベンチを実行し、投入ホストにてtopコマンドでシステムプロセス値を比較

■結果
1000Base: 23-25%程度

Infiniband: 0-0.3%程度

評価
1000Base Ethernetでは、おおよそ23%のCPUリソースがシステムプロセスとして消費してしまう。
特に多計算ノードによるMPIな流体計算では、このCPUリソースを計算に使えることができるinfinibandを選択することは必須と感じた。

Ethernet と Infiniband 性能比較

■テスト環境
計算ノード 2台
MB: TYAN Toledo i3210W
Chipset: INTEL 3200
CPU: Intel Core2Quad Q9450
MEM: 4GB (DDR2-800 2GB x 2)

インターコネクト
100Base: Intel EtherExpress Pro/100 S Desktop Adapter
1000Base: オンボード (Intel 82573)
Infiniband: Mellanox MHGS18-XTC (DDR)

ベンチマーク
MPI: openMPI
Compiler: gcc 4.1.2
Benchmark: himenoBMTxp
Size: L

■テスト方法
N=8で姫野ベンチを実行し、投入ホストにてtopコマンドでシステムプロセス値を比較

■結果
100Base: 13-16%程度

1000Base: 4-5%程度

Infiniband: 0-0.3%程度

評価
計算ノード2台だけでもこれだけの違いが見られた。
インターコネクトによるパフォーマンス劣化を避けるためにHPC向け高速インターコネクトであるInfiniband選択は大変有効であると再認識をしました。

Core i7 PCクラスタ 性能評価(姫野ベンチ)

計算サーバ 32台
CPU: Core i7 965 Extreme (Quad Core/3.2GHz/8MB/QPI6.4GT)
MB: Supermicro C7X58
MEM: 2GB DDR3-1333 x6  Total 12GB
VGA: ELSA GLADIAC 795GT (512MB GDDR3/PCIe2.0)
NIC: Mellanox MHQH29-XTC (Infiniband 40Gbps QDR/ConnectX)
OS: openSUSE 11.1 x86_64

MPI: openMPI 1.2.8
Compiler: Intel Compiler 11.0
Benchmark: himenoBMTxp
Size: XL

32CPU 128core: 176328MFLOPS

ダウンロード開始 (FLUSH – ポータブルGRID)

昨年9月に公開のFLUSH(ポータブルGRIDシステム)ですが、いよいよダウンロードが出来るようになりました。

FLUSHとは、岐阜高専(建築学科) 柴田良一先生とシステムワークスの産学連携でのシステム開発で誕生したポータブルGRID構築用のソフトウェアです。最初のご紹介記事はこちら

コストパフォーマンスに優れ、設置場所も問わないパーソナルクラスタ

最新のCore2プロセッサを搭載、高性能ながら手軽にローコストで構築できるPCクラスタです。ミニタワーケースと小型ラックの組み合わせで、オフィス内のどこでも簡単に設置できます。

当社では、各種プロセッサ(Xeon/Core2/Opteron等)搭載システム、ラックマウントモデルやデスクトップなど様々なシステムをご提案していますが、このパーソナルクラスタは、特にコストパフォーマンスに優れた手軽にご利用頂けるシステム例として提案させて頂くものです。

このモデル以外のハードウェアについても、気軽にご相談下さい。
クラスタ構築に関するアドバイス、各種ソフトウェアのインストール、将来的なクライアントPCとしての転用時のOSのインストールやハードウェアの増強など、安心して導入して頂けるサポートもご提供致します。

POWER MASTER i817の詳細(システムワークス公式ページ)

ミニタワーPC8台によるパーソナルクラスタ

ミニタワーPC8台によるパーソナルクラスタ

対応ソフトウェア

OS
CentOS
Scientific Linux
Fedora Core
Vine
OpenSUSE
Windows CCS 2003
Windows HPC Server 2008
他各種Linux、Windows

MPIライブラリ
MPICH
MPICH2
OpenMPI
LAM
Intel MPI Library
MSMPI

開発環境
GNU Compiler
Intel Compiler
PGI Compiler
PathScale Compiler
Microsoft Visual Studio