КВНО-2013 15-19 апреля 2013 г. ИПА РАН Суркис И. Ф., Зимовский В. Ф., Шантырь В. А., Кен В. О., Мишин В. Ю., Соколова Н. А., Павлов Д.А. Характеристики. - презентация

1 КВНО апреля 2013 г. ИПА РАН Суркис И. Ф., Зимовский В. Ф., Шантырь В. А., Кен В. О., Мишин В. Ю., Соколова Н. А., Павлов Д.А. Характеристики и структура программного РСДБ коррелятора для обработки наблюдений сети малых антенн

2 КВНО апреля 2013 г. ИПА РАН 2 Характеристики коррелятора Входной поток данных 16 Гбит/с от каждой станции: –2-битовое квантование –Основные режимы регистрации сигналов: 4 частотных диапазона, 1 поляризация, ширина полосы пропускания 1024 МГц, поток данных 4 Гбит/с 4 частотных диапазона, 2 поляризации, ширина полосы пропускания 512 МГц, поток данных 4=2х2 Гбит/с 8 частотных диапазонов, ширина полосы пропускания 512 МГц, поток данных 2 Гбит/с Одновременно обрабатываемых сигналов станций – до 6 Вычисление точек кросс-спектров – до 4096 Выделение тонов ГПИ в каждом частотном канале – до 16 Точность вычисления групповых задержек – не хуже 10 пс.

3 КВНО апреля 2013 г. ИПА РАН 3 Выбор конструкции коррелятора Тип FX алгоритма обработки – корреляция данных в частотной области – преимущества при построении кросс- спектров сигналов с высоким разрешением; Реализация в виде программного коррелятора с использованием только стандартных компонентов вычислительной техники; Реализация наиболее громоздких вычислений на ГПУ; Выбор структуры аппаратных средств коррелятора в виде гибридных блейд-серверов.

4 КВНО апреля 2013 г. ИПА РАН 4 Выбор ГПУ для реализации ПО спектральной обработки данных Отличия архитектуры ЦПУ и ГПУ Для реализации FX коррелятора на «классическом» кластере потребовалось бы порядка 3000 ядер (375 процессоров). В «гибридном» исполнении не более 46 8-ядерных процессоров и 80 ГПУ. Ядра ЦПУ созданы для исполнения одного потока последовательных инструкций с максимальной производительностью, а ГПУ используются для быстрого исполнения большого числа параллельно выполняемых потоков инструкций.

5 КВНО апреля 2013 г. ИПА РАН 5 Аппаратное обеспечение коррелятора Вычислительный комплекс коррелятора – процессорный кластер производства ОАО «Т-Платформы»: –blade-сервера модели V200F, –система хранения данных ActiveStore, –локальная сеть коррелятора InfiniBand, 56 Гбит/с;

6 КВНО апреля 2013 г. ИПА РАН 6 Взаимодействие коррелятора с РСДБ сетью малых антенн

7 КВНО апреля 2013 г. ИПА РАН 7 Структура программных средств ПО формирования задания; ПО буферизации и распределения данных; ПО спектральной обработки данных; Постпроцессорное ПО.

8 КВНО апреля 2013 г. ИПА РАН 8 ПО буферизации и распределения данных

9 КВНО апреля 2013 г. ИПА РАН 9 Станционный модуль

10 КВНО апреля 2013 г. ИПА РАН 10 Корреляционный модуль

11 КВНО апреля 2013 г. ИПА РАН 11 Выполнено эскизное проектирование коррелятора Создан вычислительный комплекс прототипа коррелятора –5 блейд-серверов V200F –Локальная сеть InfiniBand –Система хранения данных 24 Тбайта; Разработаны алгоритмы выделения сигнала ГПИ на ГПУ; Разработано ПО декодировки входных потоков данных; Разработан пользовательский интерфейс программного обеспечения буферизации и распределения данных. В настоящее время:

12 КВНО апреля 2013 г. ИПА РАН 12 Дальнейшие планы 2013 г. – разработка прототипа коррелятора для обработки 1 частотного канала одной базы в режиме квазиреального времени, суммарный поток данных 8=2х4 Гбит/с 2014 г. – создание 6-станционного коррелятора, обрабатывающего данные с суммарным потоком до 96=6х16 Гбит/с 2015 г. – обработка первых наблюдений РСДБ сети малых антенн

13 КВНО апреля 2013 г. ИПА РАН 13 Спасибо за внимание