Суперкомпьютер в Лаборатории информационных технологий ОИЯИ


https://www.youtube.com/jinrtv

В Лаборатории информационных технологий Объединенного института ядерных исследований создается суперкомпьютер. Эта новость прозвучала на 123-й сессии Ученого совета и вызвала большой интерес. В Лаборатории успешно работает  Многофункциональный информационно-вычислительный комплекс, который обладает мощными высокопроизводительными вычислительными средствами.  Центр состоит из нескольких компонентов, один из них Tier-1 для эксперимента CMS на Большом адронном коллайдере.  Также здесь продолжает развиваться  так называемая облачная инфраструктура. И вот теперь вводится в эксплуатацию  суперкомпьютер.

Владимир Кореньков, директор Лаборатории информационных технологий ОИЯИ: «Сейчас мы создаем достаточно мощный суперкомпьютер. Он будет введен в эксплуатацию в День рождения ОИЯИ 26 марта. Во время Комитета полномочных представителей  мы планируем организовать инаугурацию этого суперкомпьютера. Он будет иметь производительность около одного петафлопса».

Петафлопс —  эта единица измерения  производительности составляет один миллион миллиардов или единица с 15-ю нулями операций с плавающей запятой в секунду. И такая  производительность компьютерной техники, достигнутая  в Лаборатории информационных технологий, еще не предел, а всего лишь первая стадия развития суперкомпьютинга, — говорят специалисты.

Алексей  Воронцов, инженер Лаборатории информационных технологий ОИЯИ: «Вычислительный модуль для суперкомпьютера — это самый основной компонент, на котором будут производиться все вычисления. Все задачи будут обсчитываться именно на таких модулях. Пока  у нас планируется  для суперкомпьютера  поставить 61 такой  вычислительный модуль. Но если нам вдруг захочется больше, у нас есть место, куда доставить, есть все возможности для того, чтобы расширяться и наращивать свои вычислительные мощности».

Ждут  появления в ОИЯИ суперкомпьютера физики-теоретики. Имеющихся вычислительных мощностей им явно не хватает,  удаленный доступ имеет свою специфику, свои недостатки, связанные с предоставлением необходимых теоретикам ресурсов. Суперкомпьютер нужен им для решения задач  по квантовой хромодинамике на решетке и для многих других задач.  Он необходим  для моделирования  всех процессов, которые будут  возникать в ходе экспериментов на NICA.

Дмитрий Подгайный, ученый секретарь Лаборатории информационных технологий ОИЯИ: «В этом отношении как раз и преимущество «домашней» системы, которая находится здесь, в Институте – она всегда под присмотром, она всегда будет работать, поэтому гораздо эффективнее будет у них работа, мы для них стараемся».

Владимир Кореньков, директор Лаборатории информационных технологий ОИЯИ: «К конце прошлого года директором ОИЯИ В.А. Матвеевым принято решение о приобретении суперкомпьютера – в первую очередь для теоретических расчетов, для компьютинга для экспериментов на NICA и для решения других сложных задач, которые возникают в нашем Институте. Поэтому мы приняли решение о том, чтобы суперкомпьютер состоял из двух важных частей.  Первая – это  суперкомпьютер на базе технологии Intel.  (Intel вместе с российским суперкомпьютерным комплексом  —  компанией, которая сейчас монтирует инфраструктуру). И будет в конечном итоге запущен суперкомпьютер для параллельных вычислений на интеловских процессорах. У нас первый опыт, что этот супекомпьютер будет охлаждаться водой».

При монтаже нового оборудования используется не воздушная, как раньше, а жидкостная система охлаждения.   В Лаборатории информационных технологий будет работать целое предприятие, чтобы обеспечить бесперебойную циркуляцию воды.    Отдельные элементы серверов могут работать в более активном режиме, чем обычно, поскольку тепло отводится более эффективно, чем в случае воздушных систем.

Михаил  Шишмаков, заместитель начальника отдела ЛИТ ОИЯИ: «Построение супермощного компьютера невозможно без системы холодообеспечения, без системы стабилизированного электропитания. И мы подводим всю инфраструктуру для того, чтобы  мощности суперкомпьютера были высоки,  и вся система работала бесперебойно и гарантировано».

Дмитрий Подгайный, ученый секретарь Лаборатории информационных технологий ОИЯИ: «Водяная стойка – здесь будет у нас основная ЦПУ-часть  на центральных процессорах от Intel. Она двойная — здесь два типа процессоров —  Intel Skyane  и Intel Xeon Phy. Всего в эту стойку  помещается 151 сервер — это очень плотная установка. Если стойку полностью укомплектовать серверами, это около одного петафлопса.  Одна такая стойка сравнима с комплексом нашим Tier-2, например.  У нас будет 20 серверов с Intel Xeon Phy и 40 серверов по два процессора Skyane, то есть общая производительность около 400 терафлопс одинарный и чуть больше – двойной. Это пиковая производительность, реальную производительность увидим на тестировании, когда система будет запущена, инсталлирована полностью.  Здесь будут считать наши теоретики, и их коллеги из других Институтов. В том числе на этой части мы будем отрабатывать  элементы вычислительной среды для NICA. (KNL — они в первую очередь предназначены для мега-проекта NICA). Мы будем пробовать запускать на них задачи для NICA и смотреть, что получается».

Владимир Кореньков, директор Лаборатории информационных технологий ОИЯИ: «Вторая часть нашего комплекса находится в другой части нашего зала. Она будет состоять из современных графических процессоров NVIDIA.  Это самый современный графический процессор «Volta», который предназначен для решения самых стратегически важных задач – то, что сейчас называется machine learning  – искусственный интеллект».

Дмитрий Подгайный, ученый секретарь Лаборатории информационных технологий ОИЯИ: «Наш суперкомпьютер – это достаточно уникальная машина, потому что она гетерогенная. В мире преимущественно строят гомогенные системы — те, которые содержат либо один вид процессоров, либо ГПУ-часть, но у нас система многокомпонентная. Она содержит процессоры двух видов. Таких систем в мире не больше 5-6 штук. Мы запустили нашу   первую гетерогенную систему  HybriLIT,  на которой отрабатывались  первые технологии, а это ее расширение. Мы продолжаем эту гетерогенность поддерживать, потому что в нашем Институте очень много задач разного типа, вычислительные ресурсы должны соответствовать тем задачам, которые решаются. И такая разнородность ресурсов и призвана  обеспечить эффективное решение задач в Институте».

Гетерогенный кластер многофункционального компьютерного центра Лаборатории под названием HybriLIT (от слов «гибридный» и «ЛИТ»)  – был создан несколько лет назад для параллельных гибридных вычислений.  Это  один из основных трендов в развитии суперкомпьютинга в  мире.   Самые мощные суперкомпьютеры  имеют ускорители на базе графических процессоров. Поэтому, следуя этому тренду, здесь создали кластер – платформу, полезную для многих пользователей – теоретиков, экспериментаторов, которые хотят добиться  значительного ускорения работы своих программ. И вот теперь – следующий шаг — суперкомпьютер.

Наука развивается, и информационные технологии должны этому способствовать. Поэтому приходится Лаборатории информационных технологий совершенствовать программное обеспечение,  принимая вызовы времени.

Алексей  Воронцов, инженер Лаборатории информационных технологий ОИЯИ: «Это уникальное,  передовое, самое современное оборудование, мало где удается такое посмотреть, а тем более поработать с ним. А в Лаборатории информационных технологий  ОИЯИ есть такая возможность.  У меня страсть ко всему этому «железу». Когда ты работаешь с такими вещами, о которых люди узнают разве что в интернете, и не имеют возможности даже их тестировать, мы можем не только тестировать, но и непосредственно работать с ними. Это очень интересный опыт».

Научно-информационный отдел ОИЯИ, 2018
Редактор портала: Инна ОРЛОВА
Видеограф: Евгений ГОРЯЧКИН

http://www.jinr.ru

http://www1.jinr.ru/News/Jinrnews_rus.html