SGI 오리진 2000

SGI Onyx2 및 오리진 2000

SGI 오리진 2000은 실리콘그래픽스(SGI)가 개발하고 제조한 중거리 및 고급 서버 컴퓨터 제품군이다.1996년 SGI 챌린지와 POWER 챌린지를 계승하기 위해 도입되었다.도입 당시, 이들은 원래 버전 6.4 이상인 IRIX 운영 체제를 6.5로 실행했다. 그래픽 기능을 갖춘 Origin 2000의 변종인 Oinyx2를 Onyx2라고 한다.동일한 아키텍처를 기반으로 하지만 하드웨어 구현이 다른 엔트리 레벨 변형을 오리진 200이라고 한다.오리진 2000은 2000년 7월에 오리진 3000에 의해 계승되었고, 2002년 6월 30일에 단종되었다.

2001년 로스앨러모스 국립 연구소에서 ASCI 블루 마운틴으로 알려진 오리진 2000

모델

그 가족은 1996년 10월 7일에 발표되었다.^[1]이 프로젝트는 SGI 챌린지 시리즈의 이전 대칭 멀티프로세서 아키텍처와 대조적으로 확장 가능한 노드 아키텍처의 시리즈 중 첫 번째를 나타내기 위해 레고(Lego)라고도 알려져 있다.^[2]

모델	CPU 수	기억력	I/O	섀시	소개했다	중단됨
오리진 2100	2대 8	최대 16GB	12 XIO	데스크사이드	?	2002년 5월 31일
오리진 2200	2대 8	최대 16GB	12 XIO	데스크사이드	?	2002년 5월 31일
오리진 2400	8대 32	최대 64GB	96 XIO	랙 1~4개	?	2002년 5월 31일
오리진 2800	32 ~ 128(256 및 512 지원)	최대 256GB(512GB 지원되지 않음)	384 XIO	1~9개의 랙(메타 라우터 포함)	?	2002년 5월 31일

오리진 2100은 다른 모델로 업그레이드가 불가능하다는 점을 제외하면 대부분 다른 모델과 동일하다.(라우터 카드 등을 교체하지 않은 경우)

오리진 2000에 대해 SGI가 시판한 가장 높은 CPU 수는 128개인데, 64개 이상의 CPU는 Cray Research가 SGI와 막 합병된 이후 원래 "CRAY 오리진 2000"으로 낙인찍혔다.^[1]3개의 오리진 2000 모델은 512개의 CPU와 512GB의 메모리를 사용할 수 있지만, 이것들은 고객에게 시스템으로서 판매된 적이 없다.512-CPU Origin 2000 시리즈 중 하나는 테스트 목적으로 미네소타주 이간 SGI의 시설에 설치되었고, 나머지 2개는 전문 과학 컴퓨팅을 위해 캘리포니아주 마운틴 뷰에 있는 NASA Ames Research Center에 판매되었다.512-CPU Origin 2800s는 각각 약 4,000만 달러가 소요되며 성능당 더 낮은 가격으로 최대 512 또는 1024개의 CPU로 확장 가능한 Origin 3000 시스템을 제공함으로써 512-CPU Origin 2800은 더 이상 사용되지 않게 되었다.

SGI에 의해 제품으로서 판매된 적은 없지만, 몇몇 고객들도 256-CPU Origin 2000 시리즈 시스템을 구입했다.

SGI Origin 2000 시리즈의 가장 큰 설치는 로스 알라모스 국립 연구소의 가속 전략 컴퓨팅 이니셔티브(ASCI) 블루 마운틴이었다.총 6144개의 프로세서를 위해 모두 고성능 병렬 인터페이스(HIP)를 통해 연결된 48대의 오리진 2000 시리즈 128-CPU 시스템을 포함했다.테스트 당시 세계에서 가장 빠른 컴퓨터 TOP500 목록에서 2위를 차지했다.이 테스트는 각각 128개 CPU의 40개 노드만으로 완료되었으며 1.6테라플롭스의 지속성을 기록했다.모든 노드가 연결돼 2.1테라플롭스, 2.5테라플롭스 이상의 피크를 유지할 수 있었다.로스 알라모스 국립연구소도 같은 시험의 일환으로 12대의 오리진 128-CPU 시스템(총 1536개의 CPU에 대해)을 추가로 보유하고 있었다.

국립대기연구센터(NCAR)의 기후 시뮬레이션 실험실은 128개의 CPU를 가진 오리진 2000 시스템을 가지고 있었다.1998년 5월 18일에 전달되었고, 2002년 7월 15일에 해체되었다.^[3]NCAR의 작은 시스템은 데이터로크라는 이름으로 3월 29일에 16개의 CPU로 제공되었다.^[4]NASA Ames의 시스템에는 CPU 512개를 가진 하버드 로맥스, CPU 128개를 가진 조지프 스티거, CPU 64개를 가진 그레이스 호퍼, CPU 24개를 가진 앨런 튜링의 이름을 딴 시스템이 포함됐다.^[5]^[6]

하드웨어

각 오리진 2000 모듈은 백플레인에 연결된 노드를 기반으로 한다.각 모듈은 최대 4개의 노드 보드, 2개의 라우터 보드 및 12개의 XIO 옵션을 포함할 수 있다.그런 다음 모듈은 책상 측면 인클로저 또는 랙 안에 장착된다.데스크사이드 인클로저는 하나의 모듈만 포함할 수 있고 랙은 두 개의 모듈을 포함할 수 있다.3개 이상의 모듈이 있는 구성에서는 여러 개의 랙이 사용된다.

인클로저	폭	높이	깊이	무게¹
데스크사이드	53cm (21인치)	65cm (25.5인치)	58cm (23인치)	98kg (215 lb)
랙	71cm (28인치)	185cm (73인치)	102cm (40인치)	317kg (700lb)

^1 지정된 수치는 최대 구성을 위한 것이다.

오리진 200은 구조적 요소 중 일부를 사용하지만, 확장성이 없는 매우 다른 물리적 실현에서 사용한다.^[7]

건축

오리진 2000 시스템은 상호연결 네트워크에 의해 서로 연결된 노드로 구성된다.그것은 때때로 확장 가능한 공유 메모리 멀티프로세싱²(SMP) 아키텍처라고 불리는 분산 공유 메모리를 사용한다.오리진 2000은 시스템 인터커넥트에 NUMA링크(원래 CrayLink)를 사용한다.노드는 라우터 보드에 연결되며, NUMA링크 케이블을 사용하여 라우터를 통해 다른 노드에 연결된다.오리진 2000의 네트워크 토폴로지는 털이 많은 지방 하이퍼큐브다.프로세서가 64개 이상인 구성에서는 계층형 지방 하이퍼큐브 네트워크 토폴로지를 대신 사용한다.사용되지 않는 표준 라우터 포트 사이에 Xpress 링크라고 불리는 추가 NUMA링크 케이블을 설치하여 지연 시간을 줄이고 대역폭을 늘릴 수 있다.Xpress 링크는 16개 또는 32개의 프로세서가 있는 시스템에서만 사용될 수 있는데, 이들 구성들은 사용하지 않는 포트를 그러한 방식으로 사용할 수 있게 하는 네트워크 토폴로지를 가진 유일한 구성이기 때문이다.

이 건축은 존 L이 이끄는 스탠포드 대학의 DASH 프로젝트에 뿌리를 두고 있다. 오리진 디자이너 중 두 명이 포함된 헤네시.^[8]^[9]

라우터 보드

오리진 2000에 의해 사용되는 4개의 다른 라우터 보드가 있다.각각의 연속 라우터 보드는 더 많은 양의 노드가 연결되도록 한다.

Null 라우터

Null 라우터는 동일한 모듈에 있는 두 개의 노드를 연결한다.Null 라우터를 사용하는 시스템은 외부 커넥터가 없기 때문에 확장할 수 없다.

스타 라우터

스타 라우터는 최대 4개의 노드를 연결할 수 있다.그것은 항상 표준 라우터와 함께 올바르게 작동하기 위해 사용된다.

표준 라우터(랙 라우터)

표준 라우터는 32개 노드까지 연결할 수 있다.NUMA링크 네트워크의 라우터 역할을 하는 분산 엔드포인트 라우팅(SPIIDER)을 위한 확장 가능한 파이프라인 인터커넥트로 알려진 애플리케이션별 집적회로(ASIC)를 포함한다.스파이더 ASIC에는 6개의 포트가 있으며, 각각 한 쌍의 단방향 링크가 있으며, 이 포트가 서로 통신할 수 있도록 크로스바에 연결되어 있다.^[10]

메타 라우터(크레이 라우터)

메타 라우터는 32개 이상의 노드를 연결하기 위해 표준 라우터와 함께 사용된다.최대 64개의 노드를 연결할 수 있다.

노드

각 Origin 2000 노드는 메인 메모리, 디렉토리 메모리 및 허브 ASIC와 하나 또는 두 개의 프로세서를 포함하는 단일 16" x 11" 인쇄 회로 기판에 적합하다.노드 보드는 300패드 압축 패드온패드(CPOP) 커넥터를 통해 백플레인에 연결된다.커넥터는 실제로 NUMA링크 라우터 네트워크에 대한 연결과 XIO I/O 하위 시스템에 대한 연결 두 개를 결합한다.

프로세서

각 프로세서와 그 보조 캐시는 노드 보드에 연결되는 HIMM(Horizontal Inline Memory Module) 딸 카드에 포함되어 있다.도입 당시 오리진 2000은 IP27 보드를 사용했는데, 180MHz로 클럭 처리된 R10000 프로세서 1~2개와 1MB 2차 캐시가 탑재됐다.2차 캐시가 4MB인 195MHz R10000 프로세서 2개를 탑재한 고급 모델도 출시됐다.1998년 2월, IP31 보드는 2차 캐시가 4MB인 250MHz R10000 프로세서 2개로 도입되었다.이후, IP31 보드는 300, 350 또는 400 MHz R12000 프로세서 2개를 지원하도록 업그레이드되었다.300MHz와 400MHz 모델은 8MB L2 캐시를, 350MHz 모델은 4MB L2 캐시를 가졌다.수명이 다한 시점에 8MB L2 캐시를 탑재한 500MHz R14000을 활용할 수 있는 IP31 보드의 변종이 가능해졌다.

기본 메모리 및 디렉터리 메모리

각 노드 보드는 전용 ECC 메모리 SDRAM DIMM을 16, 32, 64, 256MB의 용량으로 16개의 DIMM 슬롯을 통해 최대 4GB의 메모리를 지원할 수 있다. 메모리 버스의 폭은 144비트(데이터의 경우 128비트, ECC의 경우 16비트)이기 때문에 메모리 모듈을 쌍으로 삽입한다.Origin 2000 분산 공유 메모리 모델을 지원하기 위해 메모리 모듈은 독점적이며 캐시 정합성을 유지하기 위한 원격 캐시의 내용에 대한 정보가 들어 있는 디렉토리 메모리를 포함하며 최대 32개의 프로세서를 지원한다.32개 이상의 프로세서를 가진 구성에서는 추가적인 디렉토리 메모리가 필요하다.추가 디렉토리 메모리는 사용을 위해 별도로 설정된 8개의 DIMM 슬롯에 삽입되는 독점 DIMM에 포함되어 있다.

허브 ASIC

허브 ASIC는 프로세서, 메모리 및 XIO를 NUMAlink 2 시스템 인터커넥트에 연결한다.ASIC는 크로스바("XB"), I/O 인터페이스("II"), 네트워크 인터페이스("NI"로 표시), 프로세서 인터페이스("PI"로 표시), 메모리 및 디렉토리 인터페이스("DM"으로 표시)의 5가지 주요 섹션으로 구성되며 메모리 및 디렉토리 인터페이스("DM"으로 표시됨)는 메모리 컨트롤러 역할도 한다.인터페이스는 크로스바에 연결된 FIFO 버퍼를 통해 서로 통신한다.두 개의 프로세서가 허브 ASIC에 연결되면 노드는 SMP 방식으로 동작하지 않는다.대신에, 두 프로세서는 별도로 작동하며, 그들의 버스는 단일 프로세서 인터페이스를 통해 멀티플렉싱된다.이는 허브 ASIC의 핀을 저장하기 위해 수행되었다.허브 ASIC는 100 MHz로 클럭 처리되며 5단 금속 공정으로 제작된 90만 개의 관문을 포함하고 있다.

I/O 하위 시스템

I/O 서브시스템은 스콜보우(Xbow) ASIC를 기반으로 하며, 스파이더 ASIC와 많은 유사점을 공유한다.Xbow ASIC는 보다 단순한 XIO 프로토콜과 함께 사용하도록 설계되었기 때문에, 그 하드웨어 또한 더 단순하여, 스파이더 ASIC의 6개 포트에 비해 ASIC는 8개의 포트를 특징으로 할 수 있다.포트 중 2개는 노드 보드에 연결되고, 나머지 6개는 XIO 카드에 연결된다.I/O 서브시스템의 네이티브 버스가 XIO인 반면 PCI-X와 VME64 버스도 XIO 브리지가 제공하는 것이 가능하다.

모든 시스템에는 IO6 기반 I/O 보드가 있다.다음 기능을 제공하는 XIO 카드:

10/100BASE-TX 포트 1개
2 이중 UART에서 제공하는 직렬 포트
내부 Fast 20 UltraSCSI 단일 엔드 포트 1개
외부 와이드 UltraSCSI, 단일 종료 포트 1개
프레임 동기화를 위한 실시간 인터럽트 출력 1개
실시간 인터럽트 입력 1개(에지 트리거)
플래시 PROM, NVRAM 및 실시간 클럭

IO6G(Graphics for Graphics)에는 2개의 추가 직렬 포트와 키보드/마우스 포트와 위의 포트가 있었다.키보드/마우스를 연결하기 위해 Onyx Graphics 파이프(카드)가 있는 시스템에서 IO6G가 필요했다.

메모들

^ ^a ^b "Silicon Graphics and Cray Research Unveil Modular Origin Server Family: High-Bandwidth Systems Revolutionize Computer Buying Economics With Seamless Scalability". Press release. October 7, 1996. Archived from the original on July 7, 1997. Retrieved September 21, 2013.
^ "Silicon Graphics Completely Renews its Stations, Servers". Computer Business Review. October 7, 1996.
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^ "SGI Origin 2000 (dataproc): 1999–2004". SCD Supercomputer Gallery. National Center for Atmospheric Research. Retrieved September 21, 2013.
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^ Raymond D. Turney (October 22, 2004). "Comparison of 250 MHz R10K Origin 2000 and 400 MHz Origin 2000 Using NAS Parallel Benchmarks" (PDF). NAS Technical Report 01-007. Retrieved September 21, 2013.
^ James Laudon and Daniel Lenoski (February 23, 1997). System Overview of the SGI Origin 200/2000 Product Line. Proceedings of the 42nd IEEE International Computer Conference. IEEE. pp. 150–156. doi:10.1109/CMPCON.1997.584688. ISBN 978-0-8186-7804-2.{{cite book}}: CS1 maint: 작성자 매개변수 사용(링크)
^ Daniel Lenoski , James Laudon, Truman Joe, David Nakahira, Luis Stevens, Anoop Gupta and John L. Hennessy (May 1992). "The DASH prototype: implementation and performance". Proceedings of the 19th Annual International Symposium on Computer. 2 (2): 92–103. doi:10.1145/146628.139706.{{cite journal}}: CS1 maint: 작성자 매개변수 사용(링크)
^ James Laudon and Daniel Lenoski (May 1997). "The SGI Origin: A ccNUMA Highly Scalable Server" (PDF). Proceedings of the 24th Annual International Symposium on Computer Architecture. 25 (2): 241–251. doi:10.1145/384286.264206.{{cite journal}}: CS1 maint: 작성자 매개변수 사용(링크)
^ Mike Galles (1996). "Scalable pipelined interconnect for distributed endpoint routing: The SGI SPIDER chip". Proceedings of Hot Interconnects Symposium. Stanford University: 141–146.

SGI 타임라인

참조

선행자 도전	SGI 오리진 2000 1996 - 2003	성공자 오리진 3000
선행자 오닉스	SGI 오닉스2 1996 - 2003	성공자 오닉스 3000

[press-1] "Silicon Graphics and Cray Research Unveil Modular Origin Server Family: High-Bandwidth Systems Revolutionize Computer Buying Economics With Seamless Scalability". Press release. October 7, 1996. Archived from the original on July 7, 1997. Retrieved September 21, 2013.

[2] "Silicon Graphics Completely Renews its Stations, Servers". Computer Business Review. October 7, 1996.

[3] "SGI Origin 2000 (ute): 1998–2002". SCD Supercomputer Gallery. National Center for Atmospheric Research. Retrieved September 21, 2013.

[4] "SGI Origin 2000 (dataproc): 1999–2004". SCD Supercomputer Gallery. National Center for Atmospheric Research. Retrieved September 21, 2013.

[5] "NASA to Name Supercomputer after Columbia Astronaut". Press release. NASA. May 10, 2004. Retrieved September 21, 2013.

[6] Raymond D. Turney (October 22, 2004). "Comparison of 250 MHz R10K Origin 2000 and 400 MHz Origin 2000 Using NAS Parallel Benchmarks" (PDF). NAS Technical Report 01-007. Retrieved September 21, 2013.

[line-7] James Laudon and Daniel Lenoski (February 23, 1997). System Overview of the SGI Origin 200/2000 Product Line. Proceedings of the 42nd IEEE International Computer Conference. IEEE. pp. 150–156. doi:10.1109/CMPCON.1997.584688. ISBN 978-0-8186-7804-2.{{cite book}}: CS1 maint: 작성자 매개변수 사용(링크)

[8] Daniel Lenoski , James Laudon, Truman Joe, David Nakahira, Luis Stevens, Anoop Gupta and John L. Hennessy (May 1992). "The DASH prototype: implementation and performance". Proceedings of the 19th Annual International Symposium on Computer. 2 (2): 92–103. doi:10.1145/146628.139706.{{cite journal}}: CS1 maint: 작성자 매개변수 사용(링크)

[ccNuma-9] James Laudon and Daniel Lenoski (May 1997). "The SGI Origin: A ccNUMA Highly Scalable Server" (PDF). Proceedings of the 24th Annual International Symposium on Computer Architecture. 25 (2): 241–251. doi:10.1145/384286.264206.{{cite journal}}: CS1 maint: 작성자 매개변수 사용(링크)

[10] Mike Galles (1996). "Scalable pipelined interconnect for distributed endpoint routing: The SGI SPIDER chip". Proceedings of Hot Interconnects Symposium. Stanford University: 141–146.

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