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[[Datei:SGI Origin 2000 (1).jpg|mini|hochkant|Origin2000]]
'''Origin2000''' ist ein massiv paralleler Computer von [[Silicon Graphics]] (SGI), der 1996 vorgestellt wurde. Es handelt sich um ein [[NUMA|ccNUMA]]-System mit verteiltem, gemeinsam genutztem Speicher ([[Distributed Shared Memory]], DSM) bei dem bis zu 512 [[MIPS-Architektur|MIPS]] R10000-, R12000- oder R14000-[[Prozessor]]en mit bis zu 600 [[Hertz (Einheit)|MHz]] über [[NUMAlink]] genannte Hochgeschwindigkeitsverbindungen gekoppelt werden.

== NUMAlink Verbindungsnetzwerk ==

Die Prozessoren eines Origin2000 sind paarweise an einen ''Hub'' genannten [[Koppelfeld|Crossbar-Switch]] angeschlossen. Diese Hubs sind untereinander über ein [[Netzwerk]] von [[NUMAlink]]s verbunden, die einen [[Hyperwürfel]] bilden und an deren Knoten [[Router]] sitzen. Da die Router-Chips nur sechs NUMAlink-Verbindungen haben, muss ab 64 Prozessoren zu einer [[Fat-Hypercube]]-Topologie übergegangen werden. Die NUMAlinks transportieren bidirektional 1,6 [[Byte|Gigabytes]].
Zu Anfang wurde statt NUMAlink die Bezeichnung ''CrayLink'' verwendet, um auf die ebenfalls 1996 erfolgte Übernahme von [[Cray]] Research hinzuweisen. Cray-Technologie wurde aber erst in der nächsten NUMAlink-Generation verwendet.

== XIO Ein-/Ausgabesystem ==
Die Hubs verbinden die Prozessoren neben NUMAlink und Speicher auch mit den ''XBow''- Ein-/Ausgabe-Crossbar-Switches an die insgesamt acht Ein-/Ausgabe- oder Prozessorkarten angeschlossen werden können. Die verwendete ''XIO''-Verbindung ist elektrisch mit den NUMAlinks identisch, das [[Netzwerkprotokoll|Protokoll]] ist aber für Ein-/Ausgabe optimiert und nicht routingfähig. Wie die NUMAlinks überträgt XIO bidirektional 1,6 GB, d. h. eine XIO-Karte kann Daten mit 800 MB/s in den Origin2000 übertragen.

== Mechanischer Aufbau ==

Jeder Origin2000 besteht aus einem oder mehreren ''Compute-Modulen'', von denen jeweils zwei in einen 19-Zoll-Schrank eingebaut werden. Jedes Compute-Modul nimmt ein bis vier Prozessor-Boards mit je zwei Prozessoren und bis zu vier Gigabyte Speicher auf. Auf der [[Backplane]] der Module sind zwei XBow-Ein-/Ausgabe-Crossbars montiert, die den Anschluss von bis zu 12 XIO-Karten erlauben. Standardmäßig ist eine ''BaseIO'' genannte Karte montiert, die Konsolenanschluss, Netzwerk und Massenspeicheranschluss ([[Small Computer System Interface|SCSI]]) bereitstellt.
In einen überbreiten XIO-Steckplatz kann ein [[Peripheral Component Interconnect|PCI]]-Cardcage eingesetzt werden, der die Montage von bis zu drei PCI66-64-Karten erlaubt.

Weiterhin können in jedes Computer-Modul zwei [[Router]]-Boards eingesetzt werden, um es via NUMAlink mit anderen Computer-Modulen zu verbinden. Jedes Modul kann mit zwei [[CD-ROM]]- und/oder [[Digital Audio Tape|DAT]]-Laufwerken und bis zu sechs SCSI/[[Single Connector Attachment|SCA]]-[[Festplatte]]n bestückt werden.

Im Ausbau mit mehr als 64 Prozessoren muss zu den Schränken mit Computer-Modulen ein weiterer ''Meta-Router''-Schrank hinzukommen, um die Erweiterung auf Fat-Hypercube-Topologie zu realisieren. Somit umfasst ein Origin2000 im Maximalausbau mit 512 Prozessoren 33 19-Zoll-Schränke.

== Grafik-Erweiterung zur Onyx2 ==

Durch Hinzufügen eines oder mehrerer ''Graphics-Module'' mit je einer oder zwei [[InfiniteReality]]-Grafik-Pipes kann ein Origin2000 zu einem [[Onyx2]] erweitert werden. In dieser, von SGI als Grafik-[[Supercomputer]] bezeichneten Kombination kann an jedes Compute-Modul über XIO bis zu zwei Graphics-Module mit zwei Pipes angeschlossen werden. Dies ermöglicht den Aufbau komplexer [[Simulation]]s- und [[Visualisierung]]sanwendungen.

== Programmierung ==

Wie alle NUMAlink-Systeme von SGI wird der Origin2000 wie ein normales [[Symmetrisches Multiprozessorsystem|SMP]]-System programmiert, d. h. es sind keine besonderen Vorkehrungen zur Verteilung der Aufgaben auf die Prozessoren oder zur Kommunikation der Prozesse notwendig. Dies wird automatisch vom [[IRIX]]-Betriebssystem in Zusammenarbeit mit der [[Hardware]] übernommen. Erst wenn man die letzten 5 % Leistung benötigt, muss man die verwendete Software für das ccNUMA-System optimieren. Aber auch für Cluster-Systeme geschriebene Programme können über eine angepasste [[Message Passing Interface|MPI]]-Implementierung leicht portiert werden.

== Weblinks ==
{{Commonscat|Silicon Graphics Origin 2000|Origin2000|audio=0|video=0}}
* [http://tu-dresden.de/die_tu_dresden/zentrale_einrichtungen/zih/dienste/rechner_und_arbeitsplatzsysteme/hochleistungsrechner/origin Origin2000 an der TU Dresden]

[[Kategorie:Silicon Graphics]]
[[Kategorie:Computersystem]]
[[Kategorie:Supercomputer]]

Origin2000 - Versionsgeschichte

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