Новый российский энергоэффективный суперкомпьютер МВС-10П на базе архитектуры "РСК Торнадо" - крупнейший в Европе проект c новейшими сопроцессорами Intel Xeon Phi

15.11.2012 12:27

На крупнейшей международной выставке по высокопроизводительным вычислениям SC12 группа компаний РСК (стенд №4721), ведущий в России и СНГ разработчик и интегратор "полного цикла" суперкомпьютерных решений нового поколения, продемонстрировала прототип вычислительной системы 10-ти петафлопсного диапазона (PFLOPS - квинтиллион операций в секунду), создаваемой в Межведомственном суперкомпьютерном центре Российской академии наук (МСЦ РАН). Суперкомпьютер МВС-10П на базе архитектуры "РСК Торнадо" - это крупнейшая не только в России и странах СНГ, но и в Европе система с новейшими сопроцессорами Intel® Xeon Phi™. Новый суперкомпьютер МСЦ РАН установил сразу несколько рекордов в различных номинациях. Прототип этой мощной системы с жидкостным охлаждением и пиковой производительностью 523,8 TFLOPS (триллионов операций в секунду) устанавливает рекордный для России и СНГ уровень энергоэффективности более 1680 мегафлопс/Вт, что в 4,8 раза выше предыдущего рекорда по энергоэффективности для этого региона (также принадлежавшего системе на базе архитектуры "РСК Торнадо" с жидкостным охлаждением).

Применение передовой системы жидкостного охлаждения позволяет достичь уникальной в отрасли вычислительной плотности 181 TFLOPS на одну стойку 80см*80см*42U или 141 TFLOPS/м3, что в 3,8 раза лучше предыдущего мирового рекорда для х86 архитектур. Высокая вычислительная плотность необходима для суперкомпьютеров экзафлопного диапазона производительности, содержащих сотни вычислительных стоек с энергопотреблением более 100 кВт каждая. Уникальный уровень плотности, реализованный в прототипе системы МВС-10П на базе архитектуры "РСК Торнадо", подтверждает достижимость требуемого результата при создании столь высокопроизводительных систем.

Вычислительное поле прототипа состоит из 3328 вычислительных ядер процессоров Intel Xeon E5-2690 и 25376 ядер сопроцессоров Intel Xeon Phi SE10X. В каждом узле обеспечивается поддержка большого объема энергоэффективной оперативной памяти - 64 ГБ (DDR3-1600, low voltage green memory), что составляет 4 ГБ на каждое вычислительное ядро Intel Xeon и суммарно 13 ТБ ОЗУ для всей системы. Высокоскоростная сеть передачи данных основана на передовой технологии FDR Infiniband (56 Гбит/с). Также, новый суперкомпьютер МСЦ РАН оснащается технологией гибкого управления энергопотреблением "РСК ЭКОсистема", которая позволяет дополнительно уменьшить суммарную стоимость владения (ТСО) на 25%. Данная технология управления энергопотреблением была впервые продемонстрирована группой компаний РСК на ведущей европейской суперкомпьютерной выставке ISC'12 в Гамбурге и впервые внедрена в суперкомпьютере МВС-10П на базе архитектуры "РСК Торнадо".

Межведомственный суперкомпьютерный центр РАН (открыт в 1999 году, имеет филиалы в Санкт-Петербурге и Казани) является одним из самых мощных суперкомпьютерных центров коллективного пользования в России в сфере науки и образования. Коллектив МСЦ состоит из высококвалифицированных научных сотрудников, программистов и инженеров. МСЦ обслуживает более чем 100 организаций, в центре работают 181 группа исследователей, решается более 900 задач фундаментальной и прикладной направленности.

Основными задачами МСЦ являются:

обеспечение научных исследований, проводимых в институтах РАН, современными вычислительными и телекоммуникационными ресурсами;

оказание методической помощи исследователям в использовании высокопроизводительных вычислительных средств и современных средств обработки информации и подготовка научных кадров высшей квалификации;

обеспечение доступа к современным электронным библиотекам и архивам, базам и коллекциям данных;

проведение исследований по развитию системного и прикладного математического обеспечения, а также решение задач большой сложности.

Уникальные характеристики решений на базе архитектуры "РСК Торнадо"

Новый виток развития инновационной архитектуры "РСК Торнадо" для создания энергоэффективных и компактных центров обработки данных (ЦОД) и суперкомпьютерных комплексов позволил специалистам группы компаний РСК впервые в мире реализовать прямое жидкостное охлаждение для стандартных и массово доступных серверных плат (различных производителей) на базе процессоров Intel Xeon, изначально созданных для традиционных систем с воздушным обдувом электронных компонент, вместе с новейшими сопроцессорами Intel Xeon Phi. Это третье поколение энергоэффективных решений РСК для сегментов высокопроизводительных и облачных вычислений, а также ЦОД.

Высокопроизводительные решения с высокой вычислительной плотностью на базе архитектуры "РСК Торнадо" с жидкостным охлаждением предназначены для решения различных задач заказчиков. Продуктовая линейка включает: РСК микроЦОД (от 16 до 64 узлов), РСК миниЦОД (от 64 до 256 узлов) и РСК ЦОД (более 2-х стоек с высокой плотностью до десятков PFLOPS).

Среди уникальных характеристик архитектуры "РСК Торнадо" и решений на ее основе следует отметить следующие:

До 128 х86-серверов в стандартной 42U стойке 80х80х200 см.

Высокоплотный дизайн blade-серверов на основе стандартных и массово доступных серверных плат.

Рекордная энергоэффективность - показатель эффективности использования электроэнергии PUE (Power Usage Effectiveness) достигает рекордного для HPC-индустрии значения 1,06 (соотношение "энергопотребление всей системы/энергопотребление электронных компонент"). То есть не более 5,7% энергопотребления расходуется на охлаждение всей системы.

Рекордный коэффициент вычислительной эффективности достигает 96% на тесте LINPACK для новых процессоров Intel Xeon E5-2690 (технология Intel Turbo Boost работает все время, что обеспечивает прирост тактовой частоты до 400 МГц при работе с тестом LINPACK).

Отвод более 100 кВт электроэнергии от стойки с помощью уникальной системы жидкостного охлаждения РСК.

Возможность использования самых высокопроизводительных моделей серверных процессоров Intel с тепловыделением 135 Вт. Например, процессора Intel Xeon E5-2690 (2,9 ГГц, 8 ядер) и новейшего высокопроизводительного сопроцессора Intel Xeon Phi.

Высокая пиковая вычислительная мощность более 47 TFLOPS в одной стойке на базе архитектуры Intel x86 с набором инструкций Intel AVX и более 181 TFLOPS с использованием сопроцессоров Intel Xeon Phi.

Высокая плотность - 74 TFLOPS на кв. м. (только на базе процессоров Intel Xeon) и 283 TFLOPS на кв. м. (с сопроцессорами Intel Xeon Phi).

Высокая масштабируемость - до уровня нескольких PFLOPS (десятки стоек).

Экономическая эффективность - сокращение эксплуатационных расходов до 60% (экономия затрат на электроэнергию в руб. благодаря эксплуатации решения РСК).

Компактность - сокращение площади ЦОД в несколько раз по сравнению с традиционными решениями на основе воздушного охлаждения.

Возможность использования ускорителей и сопроцессоров (например, Intel Xeon Phi).

Полный интегрированный стек программного обеспечения "РСК БазИС", оптимизированного для высокопроизводительных вычислений.

www.jscc.ru, www.rscgroup.ru и www.intel.ru

Проекты

Последний вышедший номер

Читайте в номере:

Усовершенствованное управление технологическими процессами: зарождение и развитие, состояние и прогноз рынка, российская составляющая, тренды, проблемы импортозамещения

Обнаружение дефектов металлопроката с помощью модифицированной на основе физически-информированного градиентного анализа функции потерь YOLOv8

Методическое обеспечение САПР технологической оснастки в КОМПАС-3D

Функциональная безопасность и кибербезопасность систем противоаварийной автоматической защиты в составе АСУТП технологических процессов нефтепереработки

Адрес редакции: 117997, Москва, Профсоюзная ул., д. 65, оф. 360
Телефон: (926) 212-60-97.
E-mail: info@avtprom.ru или avtprom@ipu.ru

Сайт «Автоматизация в промышленности» предназначен для специалистов по промышленной автоматизации: главных инженеров, главных энергетиков, главных механиков, главных метрологов, инженеров служб АСУ ТП, АСУТП, КИПиА, КИП и А, отделов метрологии, отделов автоматизации, отделов главного инженера, специалистов инжиниринговых и внедренческих фирм, менеджеров фирм системных интеграторов, преподавателей вузов, научных работников, сотрудников научно-исследовательских институтов, студентов и аспирантов.

Сайт «Автоматизация в промышленности» неразрывно связан с одноименным журналом, в котором публикуются концептуальные, научно-практические и внедренческие статьи, посвященные промышленным автоматизированным системам, системам управления бизнес-процессов, программному и алгоритмическому обеспечению, техническим средствам автоматизации, вопросам сертификации, описанию промышленных стандартов, а также обзоры зарубежной прессы.

В каждом номере проводится обсуждение актуальных тем по проблемам создания и применения следующего инструментария: интегрированные АСУ, MES, АСУ П, АСУ ТП, SCADA, АСКУЭ, EAM, ТОИР, ERP, LIMS, ЛИУС, распределенные системы управления, РСУ, система управления качеством выпускаемой продукции, промышленные тренажеры, современные методы и алгоритмы управления и моделирования, коммуникационные средства, GSM–связь, РС-совместимые контроллеры, ПК, человеко-машинный интерфейс, встраиваемые системы, Web-технологии, HTML-технологии, числовое программное управление, ЧПУ, виртуальные приборы, виртуальное измерение, беспроводная связь, имитационное моделирование, Ethernet, Internet-технологии, Industry 4.0, Интернет вещей, промышленный Интернет вещей, IIoT, IoT, Четвертая промышленная революция, навигационные системы, роботы, датчики, сенсоры, диагностика клапанов, водоподготовка, экологические системы, производственная безопасность, идентификация, RFID-технологии, машинное зрение, промышленные сети, средства промышленного монтажа, корпуса и конструктивные решения, пневмоавтоматика, ПЛК, программируемые логические контроллеры, интеллектуальные датчики, сервосистемы, системы поддержки принятия решений и т.д.

Вниманию читателей предлагаются подборки по автоматизации следующих отраслей промышленности и народного хозяйства: металлургия, нефтегазовая отрасль, химическая промышленность, транспорт, сельское хозяйство, комбикормовая и перерабатывающая промышленность, автомобилестроение, энергетика, электроэнергетика, жилищно-коммунальное хозяйство, интеллектуальное здание, умный дом, непрерывное производство (рецептурное), дискретное производство, пищевая промышленность и др.