Для коректной работы сайта необходимы разрешить выполнение сценариев javascript

152

Технические характеристики "РСК Торнадо Росгидромет"

Технические характеристики "РСК Торнадо Росгидромет"

  • Производительность: 
    35,64 ТФЛОПС (Peak) / 32,09 ТФЛОПС (LINPACK)
  • Узлов/Ядер (про-/сопроцессоров) /Потоков (про-/сопроцессоров): 
    96 / 768 / 1536
  • Процессор: 
    192 x Intel® Xeon® E5-2690 (8 ядер, 2,9 ГГц)
  • Сопроцессор: 
    Не используются
  • Серверная плата: 
    Intel® Server Board S2600JF(Q)
  • Общий объем памяти на узлах: 
    6 ТБ (DDR3-1600, low voltage green memory)
  • Общий объем системы хранения на узлах: 
    7,6 ТБ, твердотельные накопители Intel® SSD
  • Межузловое соединение: 
    InfiniBand QDR, 40 Гбит/c
  • Сервисная сеть: 
    2 независимые сети 1 GigE – сенсорная и управляющая
  • Занимаемая площадь: 
    1.28 м.кв.

Новый энергоэффективный и компактный вычислительный кластер Росгидромета с пиковой производительностью 35 ТФЛОПС благодаря инновационной архитектуре «РСК Торнадо» с жидкостным охлаждением, созданный на базе процессоров Intel® Xeon® E5-2690 и серверных плат Intel® S2600JF, стал рабочим инструментом российских метеорологов для дальнейшего развития оперативных  технологий  с целью повышения точности, заблаговременности и детализации прогнозов погоды. Эта система вошла в рейтинг Top50 самых мощных суперкомпьютеров России и СНГ - 22 место (март 2012 г.).
На модернизированном вычислительном кластере ведутся расчеты и моделирование по ряду актуальных задач, которые стоят перед Гидрометцентром России — ведущим оперативным и научно-исследовательским центром Росгидромета в области мониторинга текущей ситуации и развития атмосферных процессов.

«Проведенные в Росгидромете исследо- вания показывают, что в настоящее время климатические условия на территории России  существенно  меняются,  и  тенденции этих изменений в ближайшие 5–10 лет сохранятся. Эти выводы подтверждаются результатами исследований Российской академии наук и исследованиями большинства зарубежных специалистов. Последствия быстрой изменчивости климати- ческих условий проявляются в росте повторяемости опасных гидрометеорологических явлений (паводки и наводнения, снежные лавины и сели, ураганы и шквалы и другие явления), и в увеличении неблагоприятных резких изменений погоды, которые приводят к огромному социально-экономическому ущербу, непосредственно влияют на эффективность деятельности таких жизненно-важных секторов экономики, как энергетика (в первую очередь гидроэнергетика), сельскохозяйственное производство, водопользование и водопотребление, речное и морское судоходство, жилищно-коммунальное хозяйство». Из  отчета  Росгидромета  «Стратегический  прогноз  изменений  климата Российской Федерации на период до 2010-2015 гг. И их влияния на отрасли экономики России».

«Статистика свидетельствует о растущем экономическом ущербе от воздействия опасных погодно-климатических явлений на экономику. Важно отметить, что почти 90% всех природных катастроф вызваны не землетрясениями и извержениями вулканов, а гидрометеорологическими явлениями, такими как ураганы, смерчи, ливни и в первую очередь наводнениями и засухами. В 2011 году на территории Российской Федерации было зарегистрировано более 700 опасных гидрометеорологических явлений (ОЯ), из которых 322 нанесли значительный ущерб отраслям экономики (за 2010 год их было 467). В целом за 2011 год учреждениями Росгидромета было выпущено более 1800 штормовых предупреждений, оправдываемость которых составила 91%.  Прямой ежегодный ущерб по России от ОЯ гидрометеорологического происхождения оценивается в 40-60 миллиардов рублей, но только засуха лета 2010 года стоила АПК около 250 миллиардов рублей». Александр Фролов, руководитель Росгидромета

 

 

 

 

 

Минимизация ущерба от опасных явлений возможна при получении заблаговременной информации об опасных природных явлениях, и ее оперативном использовании органами власти и населением.

 

Региональные модели Гидрометцентра России с пространственным разрешением в несколько км и временными масштабами от минут до нескольких дней обеспечивают успешные прогнозы атмосферных циклонов и фронтов, ливней, града, снегопадов, сильного ветра и вызываемых этими явлениями штормовых нагонов, быстроразвивающихся паводков, в частности на горных реках. Глобальные прогнозы на 3 дня стали по точности сравнимыми с прогнозами погоды 10 лет назад на 1 день, прогнозы на 5 дней как прогнозы 10 лет назад на 3 дня с возросшей способностью идентифицировать возможные изменения погоды до 7-10 суток.

Следующий шаг состоит в создании комплексной модели системы планеты Земля, учитывающей физические, химические и биологические процессы в атмосфере, океане, почве и их нелинейное взаимодействие. Такого рода модели можно назвать моделями погоды и климата нового поколения. С их помощью планируется создать систему бесшовного прогноза от нескольких минут до десятков лет.

«Для повышения точности и детализации прогнозов погоды необходимо увеличение пространственно-временного разрешения моделей и их физического насыщения. Научная обоснованность моделирования процессов в атмосфере позволяет уже сейчас решать данные задачи на вычислительных мощностях порядка 0,5 ПФЛОПС (пятьсот триллионов операций в секунду). И отсутствие требующихся вычислительных мощностей сдерживает ученых и практиков Гидрометцентра России». Роман Вильфанд, директор Гидрометцентра России

 

 

 

«При подготовке следующего этапа модернизации с увеличением вычислительной мощности минимум в 10-15 раз нам нужно найти решение, отвечающее все возрастающим требованиям энергоэффективности в условиях существенных ограничений по доступности электроэнергии и необходимости снижения прочих эксплуатационных расходов. Высокопроизводительное решение РСК на основе процессоров Intel® Xeon® E5-2690 с использованием жидкостного охлаждения, обладающее высоким уровнем компактности и низким энергопотреблением в сочетании с возможностями для дальнейшего наращивания мощности и масштабирования при одновременном обеспечении высокой надежности, отвечает достаточно жестким критериям Росгидромета, предъявляемым к вычислительным комплексам на современном этапе». Владимир Анцыпович, директор ГВЦ Росгидромета

 

ПРОБЛЕМЫ

Главный вычислительный центр Росгидромета расположен в густонаселенном центре Москвы, в результате чего имеются существенные ограничения на подвод электрических мощностей.

Кроме того, стоимость подвода новых мощностей, а также потребляемой электроэнергии являются существенным ограничивающим фактором в операционном бюджете организации.

Задачи Росгидромета требуют максимальной производительности вычислительного кластера при минимальной стоимости владения системой с точки зрения всех типов ресурсов (энергетика, персонал, обслуживание).

РЕШЕНИЕ

В качестве решения была выбрана кластерная система группы компаний РСК на базе инновационной архитектуры «РСК Торнадо» – энергоэффективной, высокопроизводительной технологии с жидкостным охлаждением для стандартных серверных плат и процессоров архитектуры х86.

Для удовлетворения всех требований заказчика с точки зрения минимизации затрат на постройку, обслуживание и управление системой было предложено использовать новый класс решений – РСК миниЦОД.

РСК миниЦОД представляет решение класса «все-в-одном» для сегмента высоконагруженных вычислений – это полностью укомплектованное решение для высокопроизводительных вычислений и облачных сред на базе архитектуры «РСК Торнадо» разработки группы компаний РСК, предназначенное для быстрого развертывания вычислительного центра даже при отсутствии подготовленного серверного помещения. Решение включает в себя все необходимые подсистемы современного центра обработки данных – вычислительное поле мощных серверов, коммуникационные сети, системы хранения данных, подсистемы электропитания, охлаждения и пожаротушения.

РСК миниЦОД поставляется с оптимизированным программным обеспечением для организации высоко- производительного кластера или частного облака, а также содержит подсистему мониторинга и управления программными и аппаратными частями комплекса. Все подсистемы размещаются в 2-х стандартных стойках с общей занимаемой площадью менее 2 кв. м.

РЕЗУЛЬТАТЫ

Новый энергоэффективный и компактный вычислительный кластер Росгидромета с пиковой производительностью 35 ТФЛОПС, реализованный на инновационной архитектуре «РСК Торнадо» с жидкостным охлаждением стал рабочим инструментом российских метеорологов для дальнейшего развития оперативных технологий с целью повышения точности, заблаговременности и детализации прогнозов погоды.

На модернизированном вычислительном кластере ведутся расчеты и моделирование по ряду актуальных задач, которые стоят перед Гидрометцентром России. Например, с его помощью удается повысить точность прогнозирования и моделирования погодных условий в регионе города Сочи на проводимых в преддверии зимней Олимпиады-2014 тестовых соревнованиях, сократив расчетный шаг с нескольких километров до 800 м.

«Так как технологии прогнозирования и физическое наполнение моделей уже сейчас требуют вычислительных ресурсов на уровне 300-500 ТФЛОПС, Росгидромет приступил к разработке проекта следующего шага модернизации. В ходе подготовки этого проекта была проведена плановая модернизация установленного ранее энергоэффективного вычислительного кластера  «РСК Торнадо» на новые серверные процессоры Intel® Xeon® E5-2690. Если говорить о сравнении производительности, то после замены в кластере Росгидромета процессоров предыдущего поколения Intel® Xeon® 5680 на новые процессоры Intel® Xeon® E5- 2690 время счета по ряду моделей уменьшилось на 30%». Владимир Анцыпович, директор ГВЦ Росгидромета

Информация о проекте

Федеральная служба по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды Российской Федерации (Росгидромет) решает широкий спектр сложных задач в области обработки гидрометеорологических данных, моделирования и прогнозирования процессов в атмосфере и океане, требующих больших вычислительных ресурсов и высокой эффективности их использования.

Даты выполнения проекта:
февраль 2012 - март 2012
Место выполнения:
Москва, Россия