СУПЕРКОМПЬЮТЕРЫ
ТГУ получил суперкомпьютерный центр мирового уровня
Проект оснащения вычислительного центра Томского государственного университета (ТГУ, www. tsu.ru) суперкомпьютером "СКИФ Cyberia", о старте которого мы сообщили в ноябре прошлого года в PC Week/RE, N 42/2006, с. 1 (www.pcweek. ru/?ID=619936), завершен. По данным производителя суперкомпьютера - компании "Т-Платформы" (www.t-platforms. ru), пиковая производительность "СКИФ Cyberia" (в нем 283 вычислительных узла, cодержащих, в общей сложности 566 двухъядерных процессоров Intel Xeon серии 5150) достигает 12 триллионов операций в секунду (Тфлопс), а результат исследования производительности системы в стандартном тесте Linpack показал 8,945 Тфлопс. Таким образом, "СКИФ Cyberia" стал самым мощным вычислительным комплексом на территории Восточной Европы и попал в сотню мощнейших компьютеров мира по рейтингу Top500 (www.top500. org).
Проект осуществлялся в тесном сотрудничестве с Институтом программных систем РАН (ИПС РАН, www.botik. ru/PSI/), а также с корпорациями Intel и Microsoft.
Генеральный директор компании "Т-Платформы" Всеволод Опанасенко сообщил, что "СКИФ Cyberia" может функционировать как под управлением ОС SUSE Linux Enterprise Server 9, так и под управлением ОС Microsoft Windows Computer Cluster Server 2003. Предполагается, что привычная многим пользователям среда разработки этой ОС и легкость ее интеграции с существующими в компаниях инфраструктурой и приложениями значительно облегчат и ускорят процесс создания приложений для высокопроизводительных вычислений.
"СКИФ Cyberia" построен с учетом опыта, накопленного "Т-Платформами" в процессе реализации российско-белорусского проекта СКИФ, осуществленного в 2000-2004 гг. и завершившегося строительством 288-узлового кластера "СКИФ К-1000" (см. PC Week/RE, N 44/2004, , с. 1). По словам г-на Опанасенко, при сопоставимом количестве вычислительных узлов и энергопотреблении "СКИФ Cyberia", в котором используются более мощные процессоры и различные архитектурные ухищрения, почти в пять раз превосходит своего предшественника по производительности.
Основные технические характеристики “СКИФ К-1000” и “СКИФ Cyberia”
Заведующий кафедрой механики твердого деформируемого тела ТГУ Владимир Скрипняк сообщил, что доступ к ресурсам нового суперкомпьютера будет обеспечен не только сотрудникам ТГУ, но и широкому кругу пользователей из Краснодара, Бийска, Новосибирска, Москвы и других городов. Это возможно благодаря тому, что для связи с внешним миром ТГУ имеет очень развитую телекоммуникационную структуру, включающую среди прочего каналы связи с использованием спутника "Ямал-200". Предполагается, что суперкомпьютерный ресурс ТГУ станет ключевым элементом вычислительной инфраструктуры Томской области и других регионов Сибири.
| Технические подробности проекта "СКИФ Cyberia" Вычислительные узлы суперкомпьютера базируются на системных платах, специально модифицированных по заказу специалистов "Т-Платформ" и изготовленных на Тайване. В частности, для достижения наилучшей производительности в вычислительных задачах стандартный серверный набор микросхем в них заменили на чипсет Intel 5000x, обычно используемый для строительства графических станций. В дополнение к этому разработчики применили технологии системной сети QLogic InfiniPath и системы хранения данных T-Platforms ReadyStorage ActiveScale Cluster. Система хранения данных "СКИФ Cyberia" представляет собой NAS с параллельной файловой системой (www.t-platforms.ru/storage/ activescale/). Она разработана американской фирмой Panasas специально для кластерных систем и обеспечивает прямой параллельный доступ всех вычислительных узлов к данным, устраняя узкие места традиционных сетевых хранилищ. Данное решение хорошо масштабируется: при подключении новых модулей хранения возрастает не только объем хранилища, но и пропускная способность всей системы. Мониторинг кластера и управление системой обеспечивает сервисная сеть СКИФ ServNet разработки ИПС РАН. Суммарная мощность, потребляемая суперкомпьютером, сейчас cоставляет 120 кВт, но система бесперебойного электропитания "СКИФ Cyberia" имеет мощность 160 кВт и обеспечивает напряжение с заданными характеристиками на всех компонентах вычислительной системы, а также защиту от сбоев в подаче электричества. Она способна поддерживать работу суперкомпьютера в течение 10 минут после отключения внешнего электропитания, что вкупе со специальным ПО позволяет гарантировать сохранность пользовательских данных в аварийной ситуации. Резерв нужен потому, что ТГУ оставляет за собой возможность расширить вычислительные мощности суперкомпьютера. Для надежности работы оборудования, установленного в небольшом по площади помещении вычислительного центра ТГУ, инженеры "Т-Платформ" спроектировали смешанную воздушно-водяную систему охлаждения с уровнем резервирования N+1 на всех уровнях. Блоки кондиционеров, расположенных в ряду монтажных шкафов, обеспечивают забор горячего воздуха непосредственно из вычислительных узлов. Затем воздух охлаждается водой в теплообменниках и уже холодным подается с передней стороны вычислительных стоек. Для охлаждения нагретой воды используется фреон в холодильных установках, конденсаторы которых находятся на крыше вычислительного центра. |
Среди задач, которые могут быть решены с помощью нового суперкомпьютера, исполнительный директор программы СКИФ от РФ, директор ИПС РАН, член-корреспондент РАН Сергей Абрамов назвал комплексный экологический мониторинг атмосферы и гидросферы, контроль за разливом рек, распространением пожаров и эпидемий, рациональное использование лесных и минеральных ресурсов, новые конкурентоспособные методы разведки нефтегазовых месторождений, восстановление загрязненных почв, проектирование ракетно-космической техники и безопасного шахтного оборудования, создание новых видов ракетного топлива и сверхтвердых покрытий с помощью нанотехнологий.
По словам г-на Абрамова, финансирование работ по созданию "СКИФ Cyberia" производилось из средств, выделенных ТГУ как одному из 17 победителей конкурса образовательных учреждений высшего профессионального образования. При этом инвестиции в данный проект составили чуть более 50 млн. рублей (около 0,6% от общей суммы, предусмотренной федеральным бюджетом для реализации инновационных образовательных программ в 2006-2007 гг.).
