Российские суперкомпьютеры

В последней редакции списка самых мощных компьютеров в СНГ первое место занял суперкомпьютер «СКИФ МГУ» — совместная разработка МГУ, Института программных систем РАН и компании «Т-Платформы», выполненная в рамках суперкомпьютерной программы «СКИФ-ГРИД» Союзного государства России и Белоруссии.

Весной этого года Научно-исследовательский вычислительный центр МГУ им. М. В. Ломоносова и Межведомственный суперкомпьютерный центр РАН опубликовали очередную редакцию списка самых мощных компьютеров в странах СНГ — Тор50. Суммарная производительность систем в тесте Linpack за полгода выросла с 61,6 TFLOPS (триллионов операций в секунду) до 197,3 TFLOPS (на 220%) —это беспрецедентный рост за все время существования списка. В целом доля новых систем в Тор50 (включая системы, модернизированные за последние полгода) составила 56% (28 из 50). Наибольшие изменения по сравнению с прошлой редакцией произошли в верхней части списка. Так, полностью обновилась первая пятерка самых мощных суперкомпьютеров СНГ, а их суммарная производительность в тесте Linpack выросла до 117,1 TFLOPS (на 275%) с 31,2 TFLOPS для пяти самых мощных систем полгода назад.

Первое место в списке занял суперкомпьютер «СКИФ МГУ», совместная разработка МГУ, Института программных систем (ИПС) РАН и компании «Т-Платформы» (www.t-platforms.ru), выполненная в рамках суперкомпьютерной программы «СКИФ-ГРИД» Союзного государства при поддержке корпорации Intel (www.intel.com). Компьютер установлен в НИВЦ МГУ; производительность его в тесте Linpack составляет 47,14 TFLOPS (78,5% от пиковой).

На втором месте в новой редакции списка находится суперкомпьютер МВС-100К, созданный по технологиям корпорации HP (www.hp.com) и установленный в Межведомственном суперкомпьютерном центре РАН. Его производительность в тесте Linpack составила 33,9 TFLOPS. На 3-м и 5-м местах списка две системы на платформе IBM (www.ibm.com), установленные соответственно в Уфимском государственном авиационном техническом университете (производительность в тесте Linpack 14,6 TFLOPS) и в Сибирском федеральном университете в Красноярске (9,3 TFLOPS). На 4-м месте новой редакции оказалась система «СКИФ Урал» производства компании «Т-Платформы» (www.t-platforms.ru), установленная в Южно-Уральском Государственном Университете (Челябинск) с производительностью в тесте Linpack 12,2 TFLOPS. Только 6-е место в списке занял лидер двух предыдущих редакций — суперкомпьютер «СКИФ Cyberia» компании «Т-Платформы» с производительностью 9 TFLOPS, установленный в Томском государственном университете. Всего же в первой десятке списка по сравнению с прошлой редакцией удержались только две системы — это самое существенное изменение за все время существования Top50.

Количество компьютеров «терафлопного диапазона» (с реальной производительностью более 1 TFLOPS) на территории СНГ за прошедшие полгода практически удвоилось — с 13 до 25, а нижняя граница первой десятки по производительности поднялась с 1,3 до 5,2 TFLOPS (на 300%). Для попадания в список Тоp50 теперь требуется производительность в тесте Linpack не менее 432 GFLOPS (253,6 GFLOPS в предыдущей редакции). Быстро растет доля систем, используемых в науке и образовании (с 38 до 58%), а доля систем, ориентированных на конкретные прикладные исследования, осталась равной 28%. В то же время уменьшилось количество систем, работающих на промышленных предприятиях (с 16 до 10%) и в финансовой сфере (с 18 до 4%). Продолжается рост числа систем в списке, построенных на процессорах Intel (с 31 до 38). В Top50 также входит шесть систем, построенных на процессорах AMD (девять в предыдущей редакции), пять систем на базе процессоров IBM (их число не изменилось) и одна система на базе платформы HP (пять в прошлом списке). Заметно уменьшилось число компьютеров, использующих для взаимодействия узлов лишь коммуникационную сеть Gigabit Ethernet, — с 20 систем в предыдущей редакции до девяти в нынешней. Расширяется использование высокоскоростных коммуникационных технологий: InfiniBand (с 20 до 31 системы) и Myrinet (с шести до восьми систем). Еще по одной системе построено на базе коммуникационных технологий SCI и HyperPlex.

По количеству систем, входящих в список, укрепила свои позиции компания «Т-Платформы», увеличившая долю своих суперкомпьютеров в списке с 30 до 46% (с учетом компьютеров СКИФ, поставленных компанией и разработанных с ее определяющим участием). Как известно, «Т-Платформы» — ведущий российский разработчик и производитель комплексных решений для высокопроизводительных вычислений и центров обработки данных; в спектре ее продуктов — кластерные системы и суперкомпьютеры с общей памятью, серверы, системы хранения данных, специализированное ПО. Это единственная отечественная компания, три собственных решения которой вошли в список самых мощных компьютеров мира Тор500 (www.top500.org). В июне 2003 г. компания «Т-Платформы» совместно с ИПС РАН открыла в Москве Центр кластерных технологий (ЦКТ), где заказчики могут оценить эффективность высокопроизводительного комплекса при решении именно тех задач, для которых он приобретается. ЦКТ предлагает полный комплекс услуг для пользователей высокопроизводительных вычислений — от проектирования максимально выгодного комплексного решения до разработки и адаптации приложений, обучения и консультирования специалистов заказчика, аренды машинного времени и оборудованных площадей.

Год назад ИПС РАН, НИВЦ МГУ, корпорация Intel и компания «Т-Платформы» анонсировали программу «СКИФ Университеты» по оснащению отечественных вузов суперкомпьютерами СКИФ. В рамках государственной суперкомпьютерной программы «СКИФ-ГРИД» разрабатываются новые приложения для суперкомпьютеров и grid-сетей, методы их применения, создается отечественная элементная база и суперкомпьютеры высшего диапазона производительности на базе новейших технологий. Программа формирует технологическую основу для обеспечения роста научного и экономического потенциала России и Белоруссии. Однако этой цели можно достичь только при наличии специалистов, умеющих использовать новые технологии для решения реальных научных и промышленных задач. Программа «СКИФ Университеты» должна обеспечить вузы необходимым инструментарием — суперкомпьютерами СКИФ — для подготовки таких специалистов. Эта программа позволит отечественным вузам воспользоваться опытом создания суперкомпьютерных конфигураций, оптимизированных для задач вузов, накопленным при выполнении программ «СКИФ» и «СКИФ-ГРИД». За семь лет развития суперкомпьютеры СКИФ перешли из разряда штучных изделий в разряд массовых продуктов, надежных и простых во внедрении. Компания «Т-Платформы» в партнерстве с Intel обеспечивает участников программы комплексными решениями на базе четырехъядерных процессоров Intel с полным комплектом ПО Intel для управления кластерами и разработки приложений. За обучение и переподготовку специалистов в самом мощном суперкомпьютерном центре страны отвечает НИВЦ МГУ, а ИПС РАН обеспечивает программную поддержку в решении реальных задач.

Что такое Тор50

Совместный проект МСЦ и НИВЦ МГУ по формированию списка 50 наиболее мощных компьютеров СНГ стартовал в мае 2004 г. В рейтинг Тор50 (www.supercomputers.ru) входят 50 наиболее мощных вычислительных систем среди установленных на территории стран СНГ. Системы ранжируются по показателям реальной производительности, полученным в тестах Linpack в соответствии с мировым стандартом. Рейтинг Тор50 обновляется два раза в год и позволяет оперативно отслеживать тенденции развития суперкомпьютерной отрасли в СНГ. Генеральный спонсор проекта — компания «Т-Платформы». Спонсоры рейтинга Тор50 — корпорации AMD, IBM, Intel и Microsoft.

Приобретение суперкомпьютеров СКИФ производства компании «Т-Платформы» в рамках программы «СКИФ Университеты» предполагает также участие в «СКИФ Полигон» — крупной научной grid-сети, формируемой программой «СКИФ-ГРИД» в России и Белоруссии. Вместе с суперкомпьютером СКИФ учебное заведение получает доступ к неизмеримо более мощным вычислительным ресурсам всех суперкомпьютерных центров «СКИФ Полигон». В него входят мощнейшие суперкомпьютеры двух стран, установленные, в частности, в МГУ им. Ломоносова, Томском, Южно-Уральском, Владимирском, Белгородском, Санкт-Петербургском университетах, Объединенном институте проблем информатики НАН Белоруссии и во многих других. По разным оценкам, уже к середине этого года суммарная мощность grid-сети «СКИФ Полигон» составила более 100 TFLOPS. В дальнейшем ее ресурсы будут расширены за счет сопряжения с глобальными научными grid-сетями. Доступ к вычислительным ресурсам глобальной grid-сети открывает возможности решения самых ресурсоемких научных задач, таких, как разработка наноматериалов и наноустройств, исследования в ядерной физике и молекулярной динамике, разработка лекарств, предсказание глобальных изменений климата, космические и инженерные исследования. Партнеры «СКИФ Полигон» получат возможность немедленно использовать все новейшие разработки исполнителей программы «СКИФ-ГРИД», а также знания и опыт лучших специалистов двух стран в области параллельных вычислений и grid-технологий.

Российские блейд-технологии

В марте 2008 г. суперкомпьютерный парк Научно-исследовательского вычислительного центра МГУ пополнился кластером с пиковой производительностью 60 TFLOPS на базе 1250 четырехъядерных процессоров Intel Xeon, произведенных по 45-нм техпроцессу. По оценкам экспертов, на момент поставки эта система стала самой мощной законченной суперкомпьютерной установкой в России и СНГ и позволила МГУ занять место в десятке самых мощных научно-образовательных вычислительных центров мира.

Престижная награда

На прошедшей в апреле в Риме конференции Intel Solutions Summit 2008 компания «Т-Платформы» получила награду «За внедрение четырехъядерных процессоров Intel Xeon на базе 45-нм техпроцесса». Ежегодная конференция Intel Solutions Summit — важнейшее событие для участников программы Intel Premier Provider. На этом мероприятии корпорация Intel делится своим опытом и предоставляет ресурсы и средства для развития и расширения бизнеса. На саммите организуется эксклюзивная выставка достижений участников маркетинговых программ, на которой демонстрируются самые современные и инновационные решения на базе технологий Intel.

Строительство нового суперкомпьютерного комплекса для МГУ — этап суперкомпьютерной программы «СКИФ-ГРИД» Союзного государства России и Белоруссии. Эта крупнейшая в мире установка на базе процессоров Intel нового поколения стала центральным элементом научной суперкомпьютерной сети «СКИФ Полигон», формируемой государственной программой «СКИФ-ГРИД».

В качестве вычислительных узлов суперкомпьютера для МГУ применяются первые блейд-системы российской разработки, «с нуля» сконструированные инженерами «Т-Платформы» и предназначенные специально для высокопроизводительных вычислений. Шасси T-Blade имеет высоту всего 5U и вмещает 20 четырехъядерных процессоров Intel Xeon E5472 c частотой 3,0 ГГц, позволяя достичь концентрации вычислительной мощности в 7,68 TFLOPS в стандартной 19-дюйм стойке. Это на 18% лучше, чем у самого плотного на данный момент конкурирующего блейд-решения на базе процессоров Intel западного производства. Системы T-Blade также стали единственными на тот момент блейд-решениями в отрасли с интегрированной поддержкой нового НМС Intel 5400 с увеличенной до 1600 МГц частотой системной шины, совместимыми с памятью DDR2-800. Это дало решению «Т-Платформы» выигрыш до 30% в производительности реальных приложений по сравнению с представленными на рынке вычислительными системами мировых поставщиков. За счет использования инновационных технологий Intel и оригинального термодизайна энергопотребление систем T-Blade составляет не более 435 Вт на модуль в максимально производительной конфигурации, что на 12% лучше, чем у лидирующего на данный момент западного блейд-решения аналогичной производительности на базе процессоров Intel.

В отличие от представленных на российском рынке блейд-систем, где выбор межсоединений и других внешних устройств ограничен типом установленных нестандартных промежуточных карт от самого производителя, системы T-Blade совместимы с любыми стандартными адаптерами сетевых устройств благодаря слотам расширения PCI-Express 2.0. Эта особенность не только оптимизирует стоимость узла и обеспечивает гибкость при конфигурировании кластерных решений, но в перспективе дает пользователям существенный выигрыш в производительности. Так, поддержка самой быстрой в отрасли технологии интерконнекта QDR InfiniBand увеличивает пропускную способность сетевых интерфейсов каждого модуля T-Blade до 40 Гбит/с.

Программа exCellenT-Platforms

В прошлом году компания «Т-Платформы» объявила о начале реализации программы exCellenT-Platforms. Основная цель этого проекта заключается в разработке и внедрении широкой линейки собственных комплексных решений на базе инновационных восьмиядерных процессоров IBM Cell Broadband Engine, а также активное объединение и развитие сообществ разработчиков, с тем чтобы ускорить реализацию внутренних возможностей архитектуры Cell в отечественных программных разработках. По мнению специалистов компании, наличие столь мощных вычислительных решений параллельной обработки данных позволит российской науке сделать большой шаг к новым открытиям и внесет значительный вклад в развитие экономики страны.

Напомним, что процессор IBM Cell Broadband Engine был разработан альянсом Sony Group, Toshiba и IBM в центре STI Cell Design Center в Остине (шт. Техас, США). В его архитектуре используется управляющий процессор на базе архитектуры Power, совместно с которым работают несколько высокопроизводительных процессорных элементов Synergistic Processor Element (SPE) с архитектурой SIMD, и широкий набор команд DMA для эффективного обмена между процессорными элементами. За последнее время появилось несколько продуктов, реализующих нетрадиционные архитектуры многоядерных процессоров, перспективные для эффективной работы широкого класса приложений. В частности, одна из таких перспективных технологий — использование встроенной локальной буферной памяти для каждого процессорного ядра и обеспечение механизмов прямого доступа из нее к основной памяти системы и к буферной памяти других процессорных ядер. Одним из основных направлений разработки станет привязка новых технологий к существующим отраслевым стандартам, что значительно сократит расходы на разработку отдельных элементов изделия и расширит область его применения за счет стандартных дополнительных компонентов. Решения на базе архитектуры Cell обеспечивают лучшее соотношение цена/производительность для широкого класса реальных приложений по сравнению с решениями на основе процессоров х86. На базе новой архитектуры планируется внедрить широкую линейку продуктов для применения в области финансовых технологий, в промышленности, молекулярной биологии, медицине, разработке лекарств, развитии нанотехнологий, в аэрокосмических и военных исследованиях, высокопроизводительных вычислений и для создания коммуникационных приложений.

В рамках комплексной программы exCellenT-Platforms планируется создать не только собственный дистрибутив ОС Linux с коммерческой поддержкой, оптимизированный под архитектуру Cell, но и адаптированные прикладные пакеты, с тем чтобы в полной мере использовать параллелизм процессора Cell. Решение компании «Т-Платформы» будет представлять собой унифицированный двухпроцессорный вычислительный модуль в стандартном форм-факторе (в том числе сервер 1U) с особой архитектурой, позволяющей подключать стандартные периферийные устройства (PCI-Express). В рамках программы будут разработаны и выведены на рынок России и СНГ решения, многократно увеличивающие производительность целого ряда приложений.

Бюджет двухлетнего проекта exCellenT-Platforms составит в общей сложности 500 млн руб., из которых 210 млн — собственные средства компании «Т-Платформы», а остальное — привлеченные средства и гранты. Подобные проекты освоения и коммерциализации перспективных технологий создают базу для дальнейшего развития в России собственных стратегически важных технологий и, как следствие, укрепления конкурентоспособности и независимости отечественной экономики.

Программа «СКИФ-ГРИД»: итоги первого этапа

Суперкомпьютерная программа «СКИФ-ГРИД» (2007—2010 гг.), финансируемая в размере более 1 млрд руб. из бюджета Союзного государства и заинтересованных предприятий, нацелена на разработку и внедрение отечественных средств создания grid-сетей и суперкомпьютеров высшего диапазона производительности. Важнейшим итогом первого этапа программы стала разработка отечественных аппаратных и программных решений для суперкомпьютеров СКИФ ряда 3. Эти решения были впервые применены при строительстве самого мощного в России, странах СНГ и Восточной Европы суперкомпьютера «СКИФ МГУ», а также самого производительного в регионе Урала, Дальнего Востока и Сибири суперкомпьютера «СКИФ Урал» в Южно-Уральском госуниверситете. Эти суперкомпьютеры вместе с установкой «СКИФ Мономах» Владимирского госуниверситета входят в распределенную вычислительную систему «СКИФ Полигон», суммарная производительность которой к июню нынешнего года достигла 100 TFLOPS.

Среди оригинальных российских решений для суперкомпьютеров СКИФ ряда 3 нужно отметить первые в отрасли отечественные блейд-системы T-Blade производства компании «Т-Платформы», разработанную в ИПС РАН систему мониторинга для кластеров с единым Web-интерфейсом на базе новой платы сервисной сети ServNet, а также средства разработки параллельных приложений OpenTS, российский дистрибутив ОС Linux от компании ALT Linux, систему организации распределенных вычислений в разнородных grid-средах X-Com разработки НИВЦ МГУ. Блейд-системы «Т-Платформы», служащие в качестве вычислительных узлов для суперкомпьютера «СКИФ МГУ», не только используют новейшие технологии Intel, такие, как четырехъядерные процессоры Intel Xeon Е54хх на базе 45-нм техпроцесса и НМС Intel 5400, но в отличие от других систем в этом форм-факторе уже сегодня обеспечивают совместимость со стандартами завтрашнего дня. Модули T-Blade совместимы с новым поколением системных плат и НМС Intel для процессоров следующего поколения Nehalem, а благодаря интеграции стандартных слотов расширения PCI-Express они поддерживают новое поколение интерконнекта QDR InfiniBand. Таким образом, эти системы уже сегодня формируют базу следующего, 4-го поколения суперкомпьютеров СКИФ.

О программе «СКИФ ГРИД»

Суперкомпьютерная программа «СКИФ-ГРИД» Союзного государства России и Белоруссии («Разработка и использование программно-аппаратных средств grid-технологий перспективных высокопроизводительных (суперкомпьютерных) вычислительных систем семейства СКИФ) утверждена в апреле 2007 г. со сроком исполнения в 2010 г. Программа имеет целью развитие и поддержку оригинальных отечественных технологий высокопроизводительных вычислений, в том числе оригинальных средств для создания сервис-ориентированных grid-систем; разработку суперкомпьютеров семейства СКИФ (ряд 3 и ряд 4) и ПО для них; развертывание экспериментальной grid-системы «СКИФ-Полигон», объединяющей ресурсы нескольких отечественных суперкомпьютерных центров; выполнение ряда пилотных проектов. Государственные заказчики и координаторы союзной программы — Национальная академия наук Белоруссии и российское Федеральное агентство по науке и инновациям.

Партнерство с лидирующими производителями, такими, как Intel, дает возможность использовать в решениях СКИФ передовые достижения индустрии еще на этапе разработки. Intel обеспечивает исполнителям программы ранний доступ к программным и аппаратным новинкам, помощь в оптимизации ПО СКИФ для новых процессоров и запуске задач в распределенных grid-средах, специальные предложения для вузов по программе «СКИФ Университеты». Важно, что в «СКИФ МГУ» применена первая в России полнофункциональная программно-аппаратная система мониторинга разработки ИПС РАН, позволяющая удаленно управлять системой через единый иерархический Web-интерфейс на всех уровнях — от распределения процессорного времени для различных задач и управления нагрузкой системы хранения на верхнем уровне до контроля температуры, состояния блоков питания и автоматического изменения скорости вращения вентиляторов на вычислительных узлах. Вместе с оригинальным дистрибутивом ОС от ALT Linux, интегрирующим весь необходимый для работы кластера набор системного ПО, это решение позволит российским суперкомпьютерам удовлетворять самые высокие требования к управляемости и простоте использования.

Одна из сложнейших задач при строительстве мощных вычислительных установок СКИФ ряда 3 — организация надежной инженерной инфраструктуры суперкомпьютерных центров. Для «СКИФ МГУ», потребляющего до 720 кВт электроэнергии, спроектирована сложная система бесперебойного питания и охлаждения с использованием решений APC InfraStruXture. Только эти решения смогли обеспечить бесперебойное охлаждение 14 вычислительных стоек суперкомпьютера с энергопотреблением 28 кВт каждая.

Суперкомпьютеры семейства СКИФ создают новые возможности для решения научных задач, как фундаментальных, так и прикладных. Например, при помощи суперкомпьютеров в НИВЦ МГУ прогнозируют изменения в распределении вечной мерзлоты на территории России, что в конечном счете позволит предсказывать развитие и последствия глобального потепления. Огромных вычислительных ресурсов требуют задачи молекулярной биологии. Благодаря высокопроизводительным вычислениям специалистам НИВЦ менее чем за полтора года удалось найти несколько новых соединений для создания лекарства от смертельно опасных тромбозов и пройти путь от их синтеза и лабораторных исследований до предклинических испытаний.

Использование суперкомпьютерных мощностей позволяет вести работы в области новейших технологий, например, в разработке топливных элементов с использованием наноструктурированных материалов, позволяющих напрямую получать электрическую энергию из реакций водорода или метанола. Высокопроизводительные вычисления приобретают все большее значение и для проблем, непосредственно связанных с качеством жизни населения. Так, уже сегодня решаются задачи распространения загрязнений в городе, а также задачи, связанные с планированием градостроительных работ: благодаря компьютерному моделированию удается быстро определить скрытые под землей полости и дефекты конструкций.

Суперкомпьютер «СКИФ МГУ»

В марте 2008 г. МГУ им. М. В. Ломоносова, ИПС РАН и компания «Т-Платформы» объявили о завершении строительства самого мощного в России, странах СНГ и Восточной Европы суперкомпьютера «СКИФ МГУ» в рамках суперкомпьютерной Программы «СКИФ-ГРИД». Пиковая производительность этого суперкомпьютера, построенного на базе 625 блейд-серверов производства «Т-Платформы» с 1250 четырехъядерными процессорами Intel Xeon E5472, составила 60 TFLOPS. Реальная производительность системы в тесте Linpack составила 47,04 TFLOPS, или 78,4% от пиковой — это лучший показатель эффективности среди всех систем на базе четырехъядерных процессоров Intel Xeon из первой сотни мирового списка Тор500. Реальная производительность суперкомпьютера «СКИФ МГУ» на тот момент соответствовала 22 позиции текущего рейтинга Тор500, что было абсолютным рекордом для России. Коме того, «СКИФ МГУ» стал седьмым по мощности среди всех суперкомпьютеров, использующихся в мировой системе образования. Московский университет первым среди высших учебных заведений России начал создавать мощные комплексы для современных супервычислений, основанных на совершенно новых на тот момент кластерных технологиях. Созданный в 1999 г. в МГУ кластер стал первым в системе образования и науки России.

Суперкомпьютер «СКИФ МГУ» построен на базе новейших технологических решений отрасли и использует целый ряд российских разработок, созданных в рамках суперкомпьютерных программ «СКИФ» и «СКИФ-ГРИД» Союзного государства. Основу суперкомпьютера составляют блейд-модули T-Blade от компании «Т-Платформы», позволяющие разместить 20 четырехъядерных процессоров Intel Xeon с частотой 3,0 ГГц в шасси высотой всего 5U и обеспечивающие наибольшую вычислительную плотность среди всех представленных на рынке блейд-решений на базе Intel. Напомним, что это первые блейд-решения в отрасли с интегрированной поддержкой НМС Intel 5400, что дает выигрыш в производительности реальных приложений до 30% и совместимость со следующим поколением процессоров Intel. Модули T-Blade также поддерживают любые стандартные виды интерконнекта и других внешних устройств благодаря слоту расширения PCI-Express 2.0. В качестве системной сети использована технология DDR InfiniBand с микросхемами компании Mellanox четвертого поколения. Архитектура этой реализации InfiniBand не только сокращает время задержки при передаче сообщений до 1,2 мкс и улучшает масштабируемость приложений, но и обеспечивает совместимость с новым, вдвое более производительным стандартом QDR InfiniBand. Таким образом, архитектура «СКИФ МГУ» уже сегодня ориентирована на технологии ближайшего будущего и позволяет легко и экономично модернизировать процессоры и интерконнект без замены блейд-модулей. Данная архитектура и технические решения приняты как базовые для ряда 4 суперкомпьютерного семейства СКИФ.

«СКИФ МГУ» впервые стал использовать российские программные средства для кластерных систем, создаваемые в рамках программы «СКИФ-ГРИД» и включающие специально разработанный кластерный дистрибутив ОС Linux, а также систему мониторинга и управления, которая объединяет информацию обо всех подсистемах суперкомпьютера в едином Web-интерфейсе. Инновационные программные разработки ИПС РАН и НИВЦ МГУ (OpenTS и X-Com) существенно упрощают разработку параллельных приложений и позволяют организовать распределенные вычисления с помощью разнородных вычислительных ресурсов.

«СКИФ МГУ» — законченное сбалансированное решение, включающее систему хранения данных с параллельной файловой системой T-Platforms ReadyStorage ActiveScale Cluster объемом 60 Тбайт, ленточную систему резервного копирования данных, выделенную подсистему мониторинга и управления с дублированием, подсистему бесперебойного электропитания и охлаждения с уровнем резервирования N+1. Параметры и состав всех подсистем подобраны таким образом, чтобы обеспечить максимальную эффективность выполнения пользовательских приложений. Так, система содержит вычислительные узлы с различными объемами памяти и дискового пространства для наиболее производительной работы различных приложений с индивидуальными требованиями к ресурсам. Большая часть вычислительных узлов не содержит жестких дисков, что улучшает отказоустойчивость системы. Бездисковая загрузка ОС в свою очередь упрощает администрирование: при любых обновлениях достаточно изменить только единый образ ОС на управляющем узле.

Общее энергопотребление суперкомпьютера в стандартном режиме составляет 520 кВт и может достигать 720 кВт при теоретически возможной пиковой нагрузке — этого хватит для отопления нескольких многоквартирных домов. Вся эта мощность сосредоточена на площади менее чем в 100 кв. м, причем температура в суперкомпьютерном центре не превышает 20°С. Для отвода тепла инженеры «Т-Платформы» спроектировали модульную систему охлаждения с герметичным «горячим коридором» между стойками с вычислительными узлами. Решение гарантирует отвод до 30 кВт тепловой энергии от каждой стойки, имеет уровень резервирования всех компонентов N+1 и в аварийном случае поддерживает температурный режим в помещении не менее 10 мин.

Новый суперкомпьютер для НИВЦ МГУ создан по плану работ суперкомпьютерной программы «СКИФ-ГРИД» на объединенные средства МГУ им. Ломоносова и программы «СКИФ-ГРИД», финансируемой из бюджета Союзного государства. Общая стоимость комплексного проекта составила 231 млн руб.

Суперкомпьютер «СКИФ Мономах»

Компания «Т-Платформы», Владимирский государственный университет, ИПС РАН и корпорация Intel объявили об установке в университете суперкомпьютера семейства СКИФ на базе 128 четырехъядерных процессоров Intel Xeon серии 5345. Пиковая производительность «СКИФ Мономах» составила 4,7 TFLOPS, что позволило ему занять 12 место в рейтинге Top50 в СНГ. «СКИФ Мономах» станет основой лаборатории высокопроизводительных вычислений университета и даст ученым ВлГУ возможность участвовать в работе крупной научной grid-сети «СКИФ Полигон». Суперкомпьютер поставлен в рамках совместной программы «СКИФ Университеты», реализуемой компанией «Т-Платформы», ИПС РАН, НИВЦ МГУ им. Ломоносова и корпорацией Intel.

Суперкомпьютер на базе 64 четырехпроцессорных узлов с новыми процессорами Intel и системной сети InfiniBand укомплектован набором системного ПО, компиляторами Intel с языков Fortran и C/C++, средствами оптимизации Intel VTune Performance Analyzer 8.0, а также прикладными программными пакетами для промышленного моделирования ANSYS Mechanical, ANSYS CFD и DEFORM-3D.

Новый суперкомпьютер позволит университету готовить специалистов по высокопроизводительным вычислениям для региональной промышленности, а также проводить прикладные исследования и расчеты в интересах предприятий области. В числе таких «заказных» проектов на ближайшее будущее — целый ряд исследований в области радиоэлектроники, например, моделирование топологии интегральных схем на базе субмикронных технологий, моделирование дефектов для специализированных интегральных схем, анализ алгоритмов кодирования и шифрования для систем связи третьего и четвертого поколений, моделирование карты расположения и векторов направленности приемопередатчиков базовых станций, обеспечивающих устойчивую мобильную связь. Благодаря участию в распределенной сети «СКИФ Полигон» и совместной работе с лучшими командами СНГ в области высокопроизводительных вычислений ученые ВлГУ смогут быстрее и эффективнее использовать все возможности суперкомпьютера.

Среди приоритетных направлений использования «СКИФ Мономах» — инженерные промышленные расчеты для оптимизации процессов металлообработки и дизайна в машиностроении, медицинские исследования для создания искусственных органов и других биотехнических устройств. Руководство университета уделяет большое внимание развитию методов использования высокопроизводительных вычислений для решения экологических задач области, таких, как моделирование последствий прорыва плотины или аварий на химических предприятиях, прогнозы распространения лесных пожаров и загрязнений водной среды.