На крупнейшей международной выставке по
высокопроизводительным вычислениям SC12 группа компаний РСК,
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».
«Суперкомпьютер в МСЦ РАН — это крупнейший в Европе, России
и странах СНГ вычислительный комплекс с новейшими
сопроцессорами Intel Xeon Phi. Использование сопроцессора
Intel Xeon Phi в архитектуре «РСК Торнадо» позволило в 4,8
раза улучшить наш же рекорд по энергоэффективности для
России и стран СНГ, достигнув значения более 1680 мегафлопс/Вт.
Это стало возможным благодаря объединению двух уникальных
технологий — энергоэффективного решения с жидкостным
охлаждением на базе архитектуры «РСК Торнадо» и применения
сопроцессора Intel Xeon Phi для построения
высокопроизводительных решений, позволив достичь на данный
момент мирового рекорда энергоэффективности для решений на
архитектуре х86», — отметил Алексей Шмелев, исполнительный
директор группы компаний РСК.
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.
«Новый мощный суперкомпьютер МВС-10П на базе архитектуры «РСК
Торнадо» в 3 раза увеличит производительность
вычислительного комплекса Межведомственного
суперкомпьютерного центра, позволит достичь сразу нескольких
уникальных показателей в производительности,
энергоэффективности и управляемости технических средств,
обеспечит проведение поисковых исследований на переднем крае
суперкомпьютерных дисциплин, а также решение актуальных и
фундаментальных научных проблем в рамках Российской академии
наук для развития научного и экономического потенциала нашей
страны», — подчеркнул, член президиума РАН, директор МСЦ РАН
академик Геннадий Савин.
«Нам очень приятно, что суперкомпьютерный проект в МСЦ РАН
стал первым в Европе и одним из первых в мире внедрений с
использованием новейших сопроцессоров Intel Xeon Phi.
Объединение в одном проекте технологических инноваций от РСК,
МСЦ РАН и Intel позволило достичь новых прорывов в
энергоэффективности, вычислительной плотности и
производительности. Повышение производительности и улучшение
возможностей программирования суперкомпьютерных систем
являются глобальным вызовом на пути к экзафлопной эре, и для
нас большая честь участвовать в создании стратегической
российской вычислительной системы», — сказал Радж Хазра,
вице-президент корпорации Intel и генеральный директор Intel
Technical Computing Group.
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.
ПОДВЕРСТКА
Межведомственный Суперкомпьютерный Центр (МСЦ) создан
в 1996 году совместным решением Президиума Российской
академии наук (РАН), Министерства науки и технологий
Российской Федерации, Министерства образования Российской
Федерации и Российского фонда фундаментальных исследований
(РФФИ), и является государственным научным учреждением. МСЦ
РАН является старейшим и одним из самых мощных
суперкомпьютерных центров в России в сфере науки и
образования. Коллектив МСЦ состоит из
высококвалифицированных научных сотрудников, программистов и
инженеров. В настоящее время в МСЦ работают 84 сотрудника, в
том числе 3 академика, 9 докторов и 19 кандидатов наук. При
МСЦ работают базовые кафедры: Московского
физико-технического института (МФТИ), Московского института
электронной техники (МИЭТ), Московского государственного
технического университета радиотехники, электроники и
автоматики (МГТУ МИРЭА), на которых обучаются более 70
студентов.
Группа компаний РСК — ведущий в России и СНГ разработчик и
интегратор «полного цикла» суперкомпьютерных решений нового
поколения на основе архитектур корпорации Intel и передового
жидкостного охлаждения, а также целого ряда собственных
ноу-хау. Существующий потенциал компании позволяет:
создавать самые энергоэффективные решения с рекордным
показателем эффективности использования электроэнергии
(PUE), реализовать самую высокую вычислительную плотность в
индустрии на базе стандартных процессоров архитектуры x86,
использовать полностью «зеленый» дизайн, обеспечить
высочайшую надежность решения, полную бесшумность работы
вычислительных модулей, 100% совместимость и гарантированную
масштабируемость, при этом достигается беспрецедентно низкая
стоимость владения и невысокий уровень энергопотребления.
Кроме того, специалисты РСК имеют опыт разработки и
внедрения интегрированного программного стека решений для
повышения эффективности работы и прикладного использования
суперкомпьютерных комплексов: от системного ПО до
вертикально-ориентированных платформ на базе технологии
облачных вычислений..
РСК является партнером корпорации Intel по программе Intel®
Technology Provider Program высшего уровня Platinum.
Производительность и масштабируемость решений на базе
архитектуры «РСК Торнадо» подтверждена сертификатом Intel
Cluster Ready.