РСК установила в МСЦ РАН массивно-параллельный суперкомпьютер на основе архитектуры RSC PetaStream и сопроцессоров Xeon Phi 7120D

Интеграция Инфраструктура
мобильная версия
, Текст: Татьяна Короткова

Группа компаний РСК, разработчик и интегратор инновационных решений для сегмента высокопроизводительных вычислений (HPC) и центров обработки данных (ЦОД), реализовала проект по установке новой вычислительной системы МВС-10П МП на основе массивно-параллельной архитектуры RSC PetaStream в Межведомственном суперкомпьютерном центре Российской академии наук (МСЦ РАН). Суперкомпьютер МВС-10П МП в МСЦ РАН занял 20-е место в новой редакции рейтинга Топ-50 самых мощных вычислительных систем в России и СНГ (опубликован 31 марта 2015 г.). Как сообщили CNews в РСК, массивно-параллельная архитектура RSC PetaStream является российской разработкой, и изготовление такого класса систем ведется с применением производственных мощностей РФ.

Новая система МВС-10П МП расширила вычислительные ресурсы МСЦ РАН, основу которых по-прежнему составляет суперкомпьютер МВС-10П на базе кластерной архитектуры «РСК Торнадо», установленный РСК в 2012 г. и занимающий 4-е место в текущем списке Топ-50. Суммарная производительность суперкомпьютеров РСК с жидкостным охлаждением, установленных в МСЦ РАН, теперь составляет более 600 Тфлопс.

Вычислительная система МВС-10П МП на основе массивно-параллельной архитектуры RSC PetaStream, установленная в МСЦ РАН, создана с применением 61-ядерных сопроцессоров Xeon Phi 7120D, процессоров семейства Xeon E5-2600, а также серверных плат и твердотельных накопителей SSD DC S3500 для корпоративных ЦОД.

«Сотрудники и научные работники множества исследовательских институтов и организаций Российской академии наук, имея в своем распоряжении такое решение, как массивно-параллельная вычислительная система МВС-10П МП на основе передовой архитектуры RSC PetaStream, получили возможность разрабатывать и оптимизировать приложения для работы на будущих системах с массивно-параллельными архитектурами и новыми многоядерными процессорами, — отметил академик Геннадий Савин, директор МСЦ РАН. — Речь идет о таких приоритетных направлениях, как разработка математических моделей и программно-алгоритмического обеспечения для систем с экстра-массивным параллелизмом и решения пилотных задач науки и техники. То есть российские ученые смогут проводить масштабные исследования в целом ряде ключевых фундаментальных и прикладных областей знаний, которые ранее были просто невозможны. Что, безусловно, будет способствовать дальнейшему активному развитию научного и экономического потенциала нашей страны».

Ожидается, что новая вычислительная система МВС-10П МП на основе массивно-параллельной архитектуры RSC PetaStream позволит научным коллективам РАН разрабатывать новейшие приложения для возможности реализации прорывных исследований и разработок в таких приоритетных областях российской науки, как медицина, биоинженерия, астрофизика, химия, радиоэлектроника, системы управления и других.

Отличительной особенностью RSC PetaStream является реализация концепции массивной параллельности, обеспечивающей выполнение до 250 тыс. параллельных исполняемых потоков на 1024 вычислительных узлах архитектуры x86 в одном вычислительном шкафу на площади всего 1 м2. По данным РСК, RSC PetaStream принадлежат мировые рекорды по вычислительной (1,2 Пфлопс на шкаф) и энергетической (более 400 кВт на шкаф) плотности, а также по производительности на занимаемый объем (более 560 Тфлопс/м3) и компактности.

«Продолжение работы по расширению вычислительных ресурсов в МСЦ РАН позволило нам реализовать проект по установке новой системы МВС-10П МП на базе революционного сверхплотного массивно-параллельного решения RSC PetaStream с высокопроизводительными сопроцессорами Xeon Phi 7120D. Уместно напомнить, что группа компаний РСК впервые в мире представила законченное решение на базе этого продукта, а теперь реализовала первый проект такого класса в СНГ», — заявил Алексей Шмелев, исполнительный директор группы компаний РСК.

Решение RSC PetaStream на основе архитектуры x86 обеспечивает защиту инвестиций в разработку и оптимизацию ПО. Так, при создании нового ПО для будущих вычислительных систем разработчики смогут применять существующие модели программирования, фактически получая возможность запуска уже существующих приложений на суперкомпьютерах экзафлопсного диапазона. В то же время, гибкость архитектуры RSC PetaStream позволяет тестировать инновационные модели программирования, которые могут быть более эффективными для экзафлоспных вычислений, подчеркнули в РСК.

В дополнение к высокой производительности приложений, которую обеспечивает RSC PetaStream, это решение позволяет в два раза сократить расход электроэнергии, по сравнению с традиционными кластерными системами, при выполнении задач моделирования с очень высоким уровнем параллелизма, утверждают в компании. Таким образом, пользователи имеют возможность сокращать затраты на эксплуатацию (TCO), получая при этом требуемую производительность при высокой компактности решения.

В то же время, применение технологии прямого жидкостного охлаждения, разработанной РСК, обеспечивает высокий уровень энергоэффективности, который демонстрирует и решение RSC PetaStream. Как показывают результаты измерений на нескольких эксплуатируемых заказчиками системах РСК, средняя эффективность использования электроэнергии (PUE) составляет 1,06. То есть, не более 6% энергопотребления расходуется на охлаждение всей системы. «Показатель PUE становится критически важным при создании суперкомпьютеров экзафлопного уровня с энергопотреблением в десятки МВт», — отметили в компании.

В RSC PetaStream также реализована инновационная подсистема, созданная на базе передового отраслевого стандарта электропитания постоянным током с напряжением 400 В и разработанная совместно с Emerson Electric. По утверждению РСК, это позволяет достичь эффективности распределения электроэнергии более 90%, что обеспечивает повышение энергоэффективности системы и снижение эксплуатационных расходов.

Для удобства пользователей в RSC PetaStream реализованы расширенные программно-аппаратные функции мониторинга и управления системой с использованием интегрированного стека ПО «РСК БазИС». В системе используется технология Node Manager для контроля и мониторинга энергопотребления каждого узла, что позволяет суперкомпьютерным центрам реализовывать гибкие политики для оптимизации управления энергопотреблением, сокращая при этом свои затраты на электричество и эксплуатацию вычислительных систем.

Решение RSC PetaStream поставляется с набором программных инструментов Cluster Studio XE 2013 для операционной системы Linux, а также с набором оптимизированных библиотек.