Суперкомпьютерный комплекс НИВЦ МГУ и перспективы его развития 12 ноября 2008 г. А.В.Тихонравов, Вл.В.Воеводин. - презентация

1 Суперкомпьютерный комплекс НИВЦ МГУ и перспективы его развития 12 ноября 2008 г. А.В.Тихонравов, Вл.В.Воеводин

2 Московский университет, 1956 г. Производительность: около 2 тыс. оп/с Производительность: около 2 тыс. оп/с ЭВМ Стрела – первая отечественная серийная вычислительная машина ЭВМ Стрела – первая отечественная серийная вычислительная машина

3 Вычислительная машина «М-20» (1961) ЭВМ БЭСМ-4 (1966) ЭВМ БЭСМ-6 (1968)

4 Общая характеристика суперкомпьютера МГУ «Чебышёв» Пиковая производительность: 60 Тфлопс Производительность на тесте Linpack: 47 Тфлопс Число процессоров / ядер в системе: 1250 / 5000 Модель процессора: Intel Xeon 3.0 ГГц Объем оперативной памяти: 5.5 Тбайт Число блэйд-шасси / модулей: 63 / 625

5 Архитектурное и инженерное решение с уперкомпьютера «Чебышёв»- уникальная отечественная разработка Сравнение: суперкомпьютер HRLB II в Лейбницевском центре Мюнхена с такой же пиковой производительнойстью занимает огромные площади

6 Вычислительные узлы и сети суперкомпьютера МГУ «Чебышёв» Группы вычислительных узлов: S 8 узлов: 2 процессора, 32 Гбайт, HDD 160 Гбайт A 32 узла: 2 процессора, 16 Гбайт, HDD 160 Гбайт B 64 узла: 2 процессора, 8 Гбайт, HDD 160 Гбайт C 529 узлов: 2 процессора, 8 Гбайт Все узлы связаны тремя независимыми сетями: Системная сеть: InfiniBand DDR Fat Tree: 6 х 144 порта + 54 х 24 порта Латентность на уровне MPI: мкс Скорость обмена на уровне MPI: 1540 Мбайт/c Вспомогательная сеть: Gigabit Ethernet Управляющая сеть: ServNet + IPMI

7 Вычислительный узел суперкомпьютера, включающий 2 четырехядерных процессора – отечественная разработка

8 Блок вычислительных узлов суперкомпьютера

9 Инфраструктура суперкомпьютера МГУ Суперкомпьютер обладает уникальной информационно- вычислительной и инженерной инфраструктурой Дисковая система хранения ReadyStorage данных: ActiveScale Cluster Объем дисковой системы: 60 Тбайт Ленточная система резервного копирования данных: Quantum Scalar i500 Общая занимаемая площадь: 98 кв. м. Номинальное энергопотребление: 330 кВт Общее энергообеспечение: 720 кВт П о д с и с т е м ы хранения и резервного копирования данных, бесперебойного электропитания, охлаждения и климатики, газового пожаротушения, мониторинга и т.д.

10 Система бесперебойного электропитания Номинальное энергопотребление: 330 кВт Общее энергообеспечение: 720 кВт

11 Система охлаждения

12 Система пожаротушения

13 Использование суперкомпьютеров: моделирование климатических изменений Верхняя картинка – распределение вечной мерзлоты на территории России, нижние – прогноз на будущее при двух сценариях воздействия человека на климат

14 Поиск веществ, блокирующих прикрепление кинетохора к микротрубочке. Такие вещества способны останавливать деление раковых клеток. Показаны найденные положения двух молекул на поверхности одного из протеинов кинетохора. Зеленым цветом выделен участок поверхности протеина, участвующий во взаимодействии с микротрубочкой. Результаты расчётов на суперкомьютере «Чебышёв»

15 Эффективность параллельных расчетов на суперкомпьютере «Чебышёв»

16 Высокопроизводительные вычисления в геологии и науках о материалах N atoms ВариантыCPU time 111 сек лет лет лет J. Maddox, editorial in Nature … Без использования суперкомпьютеров невозможно предсказать структуру даже простейших кристаллических соединений. Пример: термодинамически стабильной формой углерода является графит, а не алмаз!... Carbon – superhard

17 High-pressure phase of alloy Fe3C High-pressure phase of of alloy Fe2C С помощью суперкомпьютера «Чебышёв» найдены новые возможные соединения железа в ядре Земли

18

19 США: программа INCITE (ресурсы) Бюджет программы: процессорочасы, cpu*h 2006 г. – 18 млн. cpu*h 2007 г. – 95 млн. cpu*h 2008 г. – 265 млн. cpu*h 2009 г. – 500 млн. cpu*h

20 США: программа INCITE (ресурсы) Бюджет программы: процессорочасы, cpu*h 2006 г. – 18 млн. cpu*h 2007 г. – 95 млн. cpu*h 2008 г. – 265 млн. cpu*h 2009 г. – 500 млн. cpu*h Время на суперкомпьютерах с производительностью: от 550 Тфлоп/с и ниже…

21 США: программа INCITE Три задачи программы: Установить контакты между промышленностью и научно-исследовательскими организациями. Обеспечить подготовку и постепенный переход к новым технологиям. Дать возможность решения задач большего масштаба, размера, размерности.

22 США: программа INCITE Бюджет программы: процессорочасы, cpu*h 2006 г. – 18 млн. cpu*h,15 проектов, 2007 г. – 95 млн. cpu*h,45 проектов, 2008 г. – 265 млн. cpu*h,55 проектов, 2009 г. – 500 млн. cpu*h Время на суперкомпьютерах с производительностью: от 550 Тфлоп/с и ниже…

23

24

25

26

27 США: программа INCITE (ресурсы) Бюджет программы: процессорочасы, cpu*h 2006 г. – 18 млн. cpu*h 2007 г. – 95 млн. cpu*h 2008 г. – 265 млн. cpu*h 2009 г. – 500 млн. cpu*h – а много ли это ? Суперкомпьютер Чебышев = 60 Tflop/s, 5000 ядер Эквивалент: 11*(Чебышев) работали бы только на программу INCITE…

28 Список Top50 самых мощных компьютеров СНГ Список Top50 самых мощных компьютеров СНГ Top500 – h t t p : / / w w w. s u p e r c o m p u t e r s. r u