Для коректной работы сайта необходимы разрешить выполнение сценариев javascript

151

Технические характеристики Суперкомпьютер "РСК Торнадо ЮУрГУ"

Технические характеристики Суперкомпьютер "РСК Торнадо ЮУрГУ"

  • Производительность: 
    236,8 ТФЛОПС (Peak) / 146,8 ТФЛОПС (LINPACK)
  • Узлов/Ядер (про-/сопроцессоров) /Потоков (про-/сопроцессоров): 
    192 / 2304 + 11520 / 4608 + 46080
  • Процессор: 
    384 x Intel® Xeon® 5680X (6 ядер, 3,33 ГГц)
  • Сопроцессор: 
    192 x Intel® Xeon Phi™ SE10X (60 ядер, 1,1 ГГц, 8 ГБ)
  • Серверная плата: 
    Supermicro X8DTT
  • Общий объем памяти на узлах: 
    4,6 ТБ (DDR3-1333, low voltage green memory)
  • Общий объем системы хранения на узлах: 
    24,8 ТБ, твердотельные накопители Intel® SSD
  • Межузловое соединение: 
    InfiniBand QDR, 40 Гбит/c
  • Сервисная сеть: 
    2 независимые сети 1 GigE – сенсорная и управляющая
  • Занимаемая площадь: 
    50.00 м.кв.

Южно-Уральский государственный университет, один из лучших университетов России, эффективно использует мощные вычислительные ресурсы своего суперкомпьютерного центра на базе системы «РСК Торнадо ЮУрГУ». Этот суперкомпьютер построен на основе инновационной энергоэффективной архитектуры «РСК Торнадо» с прямым жидкостным охлаждением, обеспечивающей использование стандартных серверных плат, высокопроизводительных процессоров Intel® Xeon® и новейших сопроцессоров Intel® Xeon Phi™. Он занимал 170 место в рейтинге самых мощных суперкомпьютеров мира Top500 (ноябрь 2012), 40 позицию в мировом списке самых энергоэффективных систем Green500 (ноябрь 2012) и 4 место в рейтинге наиболее высокопроизводительных кластеров в России и СНГ Top50 (апрель 2013).

Ректор ЮУрГУ, Шестаков А.«За 8 лет работы в Суперкомпьютерном центре ЮУрГУ было решено более 250 значимых научно-технических задач для промышленности и науки нашего региона. Все эти годы мы плодотворно сотрудничаем с корпорацией Intel в области развития и применения высокопроизводительных технологий. Несколько поколений суперкомпьютеров ЮУрГУ созданы на базе архитектур Intel. Теперь наш новый суперкомпьютер «РСК Торнадо ЮУрГУ» впервые в Европе среди университетских вычислительных комплексов оснащен новейшими сопроцессорами Intel® Xeon Phi™. Использование энергоэффективного суперкомпьютера «РСК Торнадо ЮУрГУ» с суммарной пиковой производительностью 236,8 ТФЛОПС на базе процессоров Intel® Xeon® и с новейшими сопроцессорами Intel® Xeon Phi™ позволяет нам проводить новые масштабные научные исследования и решать широкий спектр практических социально-экономических задач с целью модернизации экономики не только Уральского региона, но и всей страны. При этом рекордная энергоэффективность решения на базе «РСК Торнадо» обеспечила нам более чем  50% экономию затрат на электроэнергию за последние 3,5 года». Александр Шестаков, ректор Южно-Уральского государственного университета.

 

 

 

 

 

ПРОБЛЕМЫ

  • Потребность в большей производительности. В суперкомпьютерном центре ЮУрГУ решается более 250 задач широкой научной и инженерно-практической направленности, в том числе выполняются сложные проекты в области моделирования, которые требуют все более высокой производительности. Поэтому в университете очень высока востребованность в повышении мощности вычислительного кластера, чтобы создать необходимый запас производительности для решения не только текущих, но и задач на ближайшее будущее.
  • Высокие требования к компактности, энергоэффективности и TCO. Высокая численность студенческого и профессорско-преподавательского состава определяет высокую загруженность аудиторий и помещений университета. Резко континентальный климат Челябинской области вызывает высокие затраты электроэнергии, что дополняется разнообразием учебных дисциплин и большим объемом лабораторного оборудования с высокими требованиями к энергопотреблению. В результате этого важнейшими требованиями к суперкомпьютеру в ЮУрГУ являются минимизация занимаемой площади и потребляемой энергии при высокой вычислительной мощности, а так же высокая энергоэффективность и низкая стоимость владения (TCO).

РЕШЕНИЯ

  • Достижение более высокой производительности. Производительность суперкомпьютера обеспечивается, прежде всего, производительностью процессора и коммутационной  сети. Университет изначально сделал выбор в пользу вычислительной системы на базе высокопроизводительных процессоров Intel® Xeon® 5600, а затем на базе существующей инфраструктуры был установлен суперкомпьютер «РСК Торнадо ЮУрГУ» с новейшими сопроцессорами Intel® Xeon Phi™. Высокую производительность коммуникационной сети обеспечило использование стандартной технологии Infiniband QDR.
  • Компактность и сверхвысокая вычислительная плотность. Суперкомпьютерная  система  «РСК Торнадо ЮУрГУ» разработана группой компаний РСК на базе инновационной  архитектуры «РСК Торнадо», обеспечивает самую высокую вычислительную  плотность в индустрии на базе стандартных серверных плат и процессоров архитектуры x86, а применение прямого жидкостного охлаждения на уровне системных плат позволяет разместить все решение (вычислитель, системы питания и охлаждения, коммуникационное оборудование, система хранения данных) на площади 50 кв. м. (для сравнения — аналогичный по производительности кластер с традиционным воздушным охлаждением занял бы как минимум в 3 раза больше пространства).
  • Высокая  энергоэффективность и рекордный PUE. Благодаря использованию современных процессоров  Intel® Xeon® и новейших сопроцессоров Intel® Xeon Phi™ в сочетании с передовым жидкостным охлаждением среднегодовые затраты на электроэнергию могут быть сокращены на 60%. При этом достигнуты рекордный для индустрии уровень Power Usage Effectiveness (PUE) менее 1,1 и высокий показатель энергоэффективности 995 МФЛОПС/Вт. Энергопотребление нового  суперкомпьютера  составляет  147 кВт при  пиковой производительности   236,8 ТФЛОПС (а всего ЦОД в СКЦ ЮУрГУ — около 500 кВт).
  • Повышение надежности. Жидкостное  охлаждение обеспечивает  прецизионное отведение тепла, что увеличивает срок службы электронных компонентов, а также повышает отказоустойчивость всего решения. Отсутствие подвижных элементов конструкции — вентиляторов и обычных жестких дисков (вместо них используются твердотельные диски Intel® SSD), делает суперкомпьютер  практически бесшумным и исключает вибрацию, что существенно повышает надежность системы.

РЕЗУЛЬТАТЫ

Группа компаний РСК осуществила разработку и внедрение одного из самых высокопроизводительных суперкомпьютеров в СНГ. Суперкомпьютерный комплекс «РСК Торнадо ЮУрГУ» состоит из 192 блейд-модулей — всего 384 процессора Intel® Xeon® и 192 сопроцессора Intel® Xeon Phi™. Его пиковая производительность составляет 236,7 ТФЛОПС, а на тесте LINPACK достигается 146,8 ТФЛОПС. Согласно мировому рейтингу Green500, это один из самых энергоэффективных суперкомпьютеров в России и СНГ, при этом построенный исключительно на базе стандартной архитектуры x86 — без применения ускорителей GPU. Применение передового метода прямого жидкостного охлаждения позволило обеспечить столь высокую производительность, а также значительно повысить отказоустойчивость и энергоэффективность.

Результаты, полученные благодаря использованию суперкомпьютера "РСК Торнадо ЮУрГУ"

В ЮУрГУ создан самый мощный на Урале, в Сибири и на Дальнем Востоке (вся восточная часть России) суперкомпьютерный центр (суммарная пиковая производительность нескольких систем — сейчас порядка 323 ТФЛОПС), который успешно используется для решения фундаментальных научных, прикладных и социальноэкономических задач не только в Челябинской области и во всем Уральском федеральном округе, но и в ряде случаев в масштабе всей страны, с его помощью уже выполнено более 250 проектов. СКЦ ЮУрГУ предоставляет высокоуровневые программные сервисы для инженерного проектирования и анализа, доступные через Интернет и используемые промышленными предприятиями и коммерческими структурами, а также в учебном процессе и научных исследованиях.

Южный Урал является регионом с высоким уровнем концентрации промышленных предприятий, особенно в области металлургии и машиностроения. Это определило основной вектор развития cуперкомпьютерного центра ЮУрГУ — использование высокопроизводительных вычислений для решения индустриальных задач. Применение суперкомпьютерного моделирования позволяет существенно сократить расходы на разработку новых видов продукции и технологий.
Основные заинтересованные отрасли экономики, для которых рассчитываются проекты в суперкомпьютерном центре университета — это машиностроение, металлургия и металлообработка, топливно-энергетический комплекс, легкая промышленность, производство суперкомпьютеров и программного обеспечения.
В суперкомпьютерном центре ЮУрГУ решается широкий круг задач фундаментального и прикладного характера в таких областях, как материаловедение и нанотехнологии, моделирование синтеза новых материалов, создание новых лекарственных препаратов и анализ последствий различных чрезвычайных ситуаций, поиск и оценка запасов полезных ископаемых и многое другое. Из наиболее интересных задач, имеющих реальное значение для Челябинской области и всего Уральского региона, можно отметить моделирование тонких турбулентных слоев в щелевых уплотнениях питательных насосов тепловых электростанций, расчет давления зданий на почву, расчет воздействия электрических полей на человека (при работе вблизи линий электропередач), моделирование деформационных изменений структуры трикотажных полотен на различных участках фигуры человека, расчет последствий различных аварий и стихийных бедствий, а также моделирование деформирования и разрушения тканевых бронежилетов при локальных пулевых ударах, моделирование процессов газофазной конденсации металлических наночастиц.

Информация о проекте

Южно-Уральский государственный университет

Южно-Уральский государственный университет (ЮУрГУ) — один из лучших университетов России и крупнейшее по количеству обучающихся высшее учебное заведение РФ. ЮУрГУ осуществляет подготовку высококвалифицированных кадров и проводит научные исследования по широкому спектру фундаментальных и прикладных направлений, в апреле 2010 года ему был присвоен статус Национального исследовательского университета (НИУ).

Даты выполнения проекта:
сентябрь 2012 - декабрь 2012
Место выполнения:
Челябинск, Россия