Byte Россия - ИТ

Суперкомпьютерные технологии IBM

Корпорация IBM (http://www.ibm.com) по-прежнему остается лидером в области суперкомпьютеров: на счету Big Blue пять из десяти самых мощных суперкомпьютеров, причем три из них возглавляют список Top500, обновляемый два раза в год. В целом IBM создала почти половину из самых производительных компьютеров в мире, а ее BlueGene/L остается самым мощным суперкомпьютером в мире. Этот суперкомпьютер, установленный в Национальной лаборатории Лоуренса в Ливерморе, за последнее время удвоил свои размеры и теперь содержит 131 076 процессоров, причем наращивание продолжается. Напомним, что данный компьютер строился также с расчетом на экономию пространства и энергии. Весь BlueGene/L размещается в 64 компьютерных стойках, которые помещаются в стандартном вычислительном центре крупной корпорации. Потребляет он примерно 1,5—1,7 МВт энергии.

Весной этого года IBM сообщила о существенных достижениях в области повышения производительности доступа и обмена данными в массивных вычислительных системах. Этот без преувеличения исторический результат был получен в рамках проекта под кодовым названием Project Fastball. Как ожидается, сделанные наработки стимулируют создание приложений с интенсивной обработкой данных для таких областей, как медицина, онлайновые игры, индустрия развлечений и национальная безопасность, а также традиционных приложений с высокими требованиями к вычислительной мощности. В частности, была продемонстрирована устойчивая скорость чтения и записи одиночного файла на уровне 102 Гбайт/с. При этом использовалось специальное ПО, управлявшее обменом данными между тысячами процессоров и тысячами дисковых накопителей. Мировой рекорд производительности был установлен на конфигурации, в которой совместно работали 416 отдельных контроллеров дисковых накопителей и 104 узла eServer p575 на базе процессоров Power.

Размеры результирующей файловой системы достигли удивительной величины — 1,6 Пбайт. Это одна из крупнейших в мире высокопроизводительных файловых систем, развернутых к настоящему моменту. Для демонстрации масштабируемости системы симулировалась нагрузка, которую создают более 1000 клиентов.

Поскольку производительность самых мощных в мире суперкомпьютеров и коммерческих вычислительных сетей растет с беспрецедентной скоростью, возрастает и потребность в средствах управления огромными объемами данных, порождаемых этими вычислительными системами. IBM General Parallel File System (GPFS) — это усовершенствованная файловая система для высокопроизводительных вычислительных кластеров, обеспечивающая высокоскоростной доступ к приложениям, выполняющимся на нескольких узлах Linux- или AIX-кластера. Масштабируемость и производительность файловой системы GPFS обеспечивают потребности приложений с интенсивной обработкой данных в таких областях, как техническое проектирование, цифровой контент и индустрия развлечений, глубокий анализ данных, финансовый анализ, а также обработка сейсмической информации и научные исследования.

Разработчики современных суперкомпьютерных систем используют технологию GPFS для создания масштабируемых параллельных файловых систем, способных поддерживать сотни терабайт хранения в рамках одной файловой системы с высокой степенью надежности. Корпорация инициировала несколько программ, призванных стимулировать поддержку GPFS на любых аппаратных платформах, включая продукты других производителей. IBM предоставляет доступ к исходному коду GPFS избранным заказчикам, которые получают право на адаптацию этой файловой системы к другим платформам и на передачу результатов своей деятельности другим обладателям аналогичной лицензии. Это повышает эффективность коллективной работы и обеспечивает дальнейшее развитие файловых систем. Предоставляя доступ к исходному коду GPFS, корпорация продолжает формирование устойчивой экосистемы продуктов в интересах всех партнеров IBM.

Специалисты IBM всегда утверждали, что суперкомпьютеры должны строиться из компонентов, которые можно стандартизовать для коммерческого применения. И по большому счету, IBM выиграла этот спор. Так, эксперты полагают, что технология, на которой построен BlueGene/L (хотя сейчас она и выглядит экзотической), будет применяться в коммерческих системах. Напомним, что создание Blue Gene началось как исследовательский проект внутри IBM для имитации фундаментальных биохимических процессов, происходящих в белках. Впоследствии IBM коммерциализовала эту технологию, и теперь такие машины используются в нескольких исследовательских проектах во всем мире. IBM продает Blue Gene примерно по 2 млн долл. за 1024-процессорную стойку, а также сдает в аренду машинное время Blue Gene и других суперкомпьютеров. Один из заказчиков службы аренды, называемой Deep Computing Capacity on Demand, — компания SmartOps, которая помогает управлять имуществом и дистрибуцией таким фирмам, как Caterpillar и Cardinal Health. Кроме того, областью активных исследований остается ядерное оружие, так как Министерство обороны США пытается обеспечить его надежность без проведения реальных испытаний.

Photo

Однако для суперкомпьютеров есть и много другой работы. Так, научный центр Julich Research Center в Германии приступил к эксплуатации самого мощного суперкомпьютера в Европе. Система называется Julicher Blue Gene /L (JUBL) и состоит из восьми стоек IBM Blue Gene. В нее входит 16 384 процессора, а ее максимальная производительность составляет 45,6 TFLOPS. Выступая на выставке CeBIT в Ганновере, руководитель Julich Research Center рассказал, что вычислительной мощности JUBL должно хватить для решения таких важных научных задач, как моделирование синтеза белка или поведения жидкостей и газов. Ученые планируют моделировать поведение газа при очень малых концентрациях или наблюдать за разрушением озонового слоя над Арктикой. Кроме того, этот суперкомпьютер можно применять и для исследования наноструктуры новых кристаллов или новых материалов для хранения данных. Теперь ученые всех стран Европы могут подавать заявки на использование JUBL в своих проектах. Заметим, что на этом суперкомпьютере можно вести до пяти исследовательских проектов одновременно. Стоимость всей системы не превышает 10 млн евро.

Вам также могут понравиться
Оставьте ответ

Ваш электронный адрес не будет опубликован.