Скиф аврора

В Национальном исследовательском  университете ЮУрГУ установлен инновационный  энергоэффективный суперкомпьютер «СКИФ-Аврора ЮУрГУ»

 Отправлено 02.10.2010 3:31 пользователем Oleg Gorbachov

Это первый в мире суперкомпьютер на базе современных  процессоров Intel Xeon и высокоэффективного жидкостного охлаждения, содержащий в себе целый ряд уникальных отечественных разработок мирового уровня 

Челябинск, 28 июня 2010 г. — Сегодня в рамках совместной пресс-конференции в Челябинске, организованной Южно-Уральским государственным университетом (ЮУрГУ), Институтом программных систем имени А.К. Айламазяна РАН — головным исполнителем от Российской Федерации суперкомпьютерной программы «СКИФ-ГРИД» Союзного государства, компанией «РСК СКИФ» — российским разработчиком и интегратором суперкомпьютерных решений нового поколения и корпорацией Intel была проведена первая демонстрация работы суперкомпьютера «СКИФ-Аврора ЮУрГУ» с пиковой производительностью 24 TFLOPS (1 TFLOPS — один триллион операций с числами с плавающей точкой в секунду). В церемонии открытия нового вычислительного комплекса на территории суперкомпьютерного центра ЮУрГУ приняли участие Губернатор Челябинской области Михаил Юревич и ректор Южно-Уральского государственного университета Александр Шестаков. 

 «ЮУрГУ — инновационный вуз, вкладывающий ресурсы в современную научно-учебную базу и создание мощного суперкомпьютерного центра. Это позволяет нам готовить высококвалифицированных специалистов для науки и промышленности, обладающих знаниями и практическим опытом в передовых областях высокопроизводительных вычислений и инженерного моделирования, а также участвовать в решении задач развития научного потенциала и экономики не только Челябинской области, но и всего Уральского Федерального Округа. Поэтому для нашего университета дальнейшее развитие суперкомпьютерного центра имеет стратегическое значение, особенно после получения статуса Национального исследовательского университета — для реализации возможностей широкомасштабного развития научных исследований и подготовки высококлассных специалистов для всей страны по ряду приоритетных направлений», — подчеркивает ректор Южно-Уральского государственного университета Александр Леонидович Шестаков. 

«СКИФ-Аврора ЮУрГУ» — это первый в мире суперкомпьютер на базе современных процессоров Intel Xeon (серии 5500) и высокоэффективного жидкостного охлаждения, содержащий в себе целый ряд уникальных отечественных разработок мирового уровня. 

«Разработка суперкомпьютеров ряда 4 семейства «СКИФ» — «СКИФ-Аврора»,—  ведется в 2009–2010 годах в рамках суперкомпьютерной программы «СКИФ-ГРИД» Союзного государства, Непосредственно в этой работе участвуют группы из шести российских организаций (ИПС имени А.К. Айламазяна РАН головной).  Используется равноправное сотрудничество с западными партнерами — с корпорацией Intel и другими.  При соблюдении всех интересов российской стороны, это позволило обеспечить серьезные улучшения таких показателей проекта, как стоимость, сроки и качество разработки. — говорит член-корреспондент РАН, директор ИПС имени А.К. Айламазяна РАН, научный руководитель от России суперкомпьютерной программы «СКИФ-ГРИД» Союзного государства Сергей Михайлович Абрамов. — Достигнутые на данный момент результаты совместных работ позволяют обеспечить перспективу развития отечественных суперкомпьютеров на платформе решения «СКИФ-Аврора» и мировое лидерство по ряду технологий как минимум до 2012 года. Сегодня платформа «СКИФ-Аврора» обеспечивает возможность создания самого компактного в мире суперкомпьютера с производительностью в 1 PFLOPS — всего из 25 стоек — с невысоким для такой системы уровнем энергопотребления в 2,84 МВт.  В планах развития стоит улучшение этих показателей». 

В марте 2009 года ИПС  имени А.К. Айламазяна РАН заключил контракты на изготовление первого  опытного образца суперкомпьютера «СКИФ-Аврора» с компанией «РСК СКИФ».  Руководство программы «СКИФ-ГРИД» самой эффективной площадкой для размещения опытного образца признало Южно-Уральский государственный университет.  Со своей стороны университет дал согласие на размещение опытного образца, выделил необходимые ресурсы для его расширения, обеспечения эксплуатации и использования в составе грид-сети «СКИФ-Полигон». 

С момента принятия решения о расположении в ЮУрГУ  опытного образца за данным суперкомпьютером было закреплено имя «СКИФ-Аврора ЮУрГУ». 

Таким образом, финансовые ресурсы на создание «СКИФ-Аврора ЮУрГУ» были выделены на паритетных началах  как из бюджета Союзного государства (средства программы «СКИФ-ГРИД»), так  из собственных средств ЮУрГУ.  А реализация вычислительного комплекса «СКИФ-Аврора ЮУрГУ» выполнена компанией «РСК СКИФ» в кооперации с другими исполнителями программы «СКИФ-ГРИД», при активной технической поддержке корпорации Intel и участии других западных партнеров. 

«Сегодня мы можем  продемонстрировать первый результат не только кропотливой работы специалистов нашей компании над созданием сложного интеграционного проекта «под ключ» и фактически суперкомпьютерного решения нового поколения, — каковым является вычислительный комплекс «СКИФ-Аврора ЮУрГУ», — но и эффективность совместных усилий в рамках широкой кооперации как российских участников, в большей степени отечественных исполнителей суперкомпьютерной программы «СКИФ-ГРИД», так и западных технологических партнеров, в первую очередь, корпорации Intel», — отметил Алексей Шмелев, исполнительный директор «РСК СКИФ». 

Уже на этапе предварительного тестирования суперкомпьютер «СКИФ-Аврора ЮУрГУ»: 

·         Вошел в список Тор50 и сразу  занял 8 место среди 50 мощнейших суперкомпьютеров СНГ согласно новой, 12-ой редакции рейтинга, опубликованной 30 марта 2010 г. Максимальная производительность суперкомпьютера «СКИФ-Аврора ЮУрГУ», полученная на тесте Linpack, составляет 21,86 TFLOPS, а пиковая производительность — 24 TFLOPS. 

·         Показал высокую вычислительную эффективность на реальных промышленных задачах, решаемых на базе суперкомпьютерного центра ЮУрГУ, продемонстрировав более чем 3-х кратный прирост производительности на ряде задач по сравнению с предыдущим кластером «СКИФ Урал». 

·         В апреле этого года была реализована возможность использования в платформе «СКИФ-Аврора» 6-ядерных процессоров Intel Xeon серии 5600, что позволяет повысить производительность системы в том же конструктиве в 1,7 раза. 

 «Такие высокопроизводительные  и энергоэффективные суперкомпьютерные решения, как «СКИФ-Аврора ЮУрГУ», демонстрируют реальные возможности российских инновационных начинаний в области разработки и реализации сложных вычислительных комплексов, что позволяет Челябинской области и России в целом использовать самую передовую технологию для развития российских научно-образовательных организаций и промышленных предприятий. Использование процессоров старших моделей линейки Intel Xeon, в том числе новейших 6-ядерных моделей серии 5600, позволяет участникам Альянса создавать суперкомпьютерные комплексы с лучшими в индустрии показателями в области быстродействия, вычислительной плотности, масштабируемости и экономичности», — подчеркнул Николай Местер, директор по развитию корпоративных проектов корпорации Intel в России и странах СНГ.

«СКИФ-Аврора» —  уникальная суперкомпьютерная платформа  с российскими ноу-хау 

Суперкомпьютерную платформу «СКИФ-Аврора», которая  стала основой для создания вычислительного  комплекса  «СКИФ-Аврора ЮУрГУ», отличает высочайшая производительность, сверхвысокая плотность монтажа вычислительных узлов, повышенная надежность и управляемость. Отсутствие шума и вибрации в вычислительной системе достигается за счет применения жидкостного охлаждения всех компонентов вычислителя и использования твердотельных накопителей Intel SSD. Благодаря такому «зеленому дизайну» решение «СКИФ-Аврора» демонстрирует наилучшие в индустрии показатели энергоэффективности, что обеспечивает среднегодовую экономию затрат на электроэнергию до 60% по сравнению с решениями других разработчиков. 

Метод жидкостного  охлаждения является на сегодня самым  инновационным и эффективным  в суперкомпьютерной индустрии. Он позволяет строить вычислительные системы с высочайшим уровнем  плотности, с пониженным уровнем  энергопотребления, практически бесшумные и исключающие вибрацию, то есть более надежные. Именно такой системой охлаждения оснащен суперкомпьютерный комплекс «СКИФ-Аврора ЮУрГУ» — это первый в России и в мире суперкомпьютер на базе стандартных процессоров Intel Xeon (серии 5500) и технологии высокоэффективного жидкостного охлаждения, содержащий в себе целый ряд уникальных отечественных разработок мирового уровня. 

Специалисты Южно-Уральского государственного университета принимали  непосредственное участие в создании одного из элементов системы жидкостного охлаждения суперкомпьютера «СКИФ-Аврора ЮУрГУ» — охлаждающей пластины для вычислительных узлов суперкомпьютера. Опытное производство данных пластин налажено на базе ЮУрГУ. 

Суперкомпьютерная платформа «СКИФ-Аврора» имеет  следующие уникальные характеристики: 

·         Передовое решение по технологии охлаждения, наилучшая в отрасли  эффективность использования электроэнергии — «зеленый дизайн»: 

o      Значительная  среднегодовая экономия электроэнергии. 

o      Возможности  использования особенностей климатических зон — беззатратное охлаждение (free cooling). 

·         Максимальная плотность упаковки вычислительной мощности стандартной архитектуры: 

o      Самая  высокая вычислительная плотность  в суперкомпьютерной отрасли  на базе стандартных процессоров архитектуры x86 — более 10 CPU в 1U. 

o      На  базе 6-ядерных процессоров Intel Xeon 5600 достигается рекордная производительность  на одну стойку — свыше 40 TFLOPS. 

o      Как  минимум двукратное уменьшение  занимаемой площади, по сравнению с решениями других производителей. 

o      Возможность  создания самого компактного  в мире суперкомпьютера с производительностью  1 PFLOPS[1] — на базе всего 25-ти  стоек «СКИФ-Аврора» (энергопотребление  — 2,84 МВт). 

·         Уникальная системная сеть отечественной разработки с топологией 3D-тор: 

o      Повышенная  пропускная способность системной  сети — до 60ГБ/с,— в 1,5 раза  лучше показателей любых других  доступных решений. 

o      Высочайшая  масштабируемость системной сети  — возможность на сегодняшних  решениях создать суперкомпьютер с производительностью 3 PFLOPS. 

o      Аппаратная  поддержка в системной сети  некоторых операций MPI. 

o      Возможность  поддержки не только MPI, но и  новых, перспективных подходов  к реализации параллельных вычислений. 

·         Полная совместимость с существующим стандартным программным обеспечением в комбинации с возможностью использования FPGA-ускорителей, установленных в каждом вычислительном узле: 

o      Обеспечена  полная совместимость с программным  обеспечением суперкомпьютеров с архитектурой x86, поддержка всех суперкомпьютерных приложений, как  созданных и разрабатываемых в рамках программ «СКИФ» и «СКИФ-ГРИД», так и широко используемых во всем мире суперкомпьютерных приложений от иных разработчиков. 

o      Все  характеристики производительности суперкомпьютеров «СКИФ-Аврора» приведены из расчета использования только стандартных процессоров, без учета применения FPGA-ускорителей. Доработка программного кода под использование последних позволяет обеспечить втрое большую реальную производительность суперкомпьютеров «СКИФ-Аврора» для ряда приложений. 

o      Использование  FPGA-ускорителей поддержано программным  обеспечением «СКИФ-Аврора». 

·         Высочайшая надежность и отказоустойчивость суперЭВМ: 

o      Отсутствие  механически подвижных частей в вычислителе. Отсутствие вибрации. 

o      Простые  и надежные подсистемы электропитания  и охлаждения.  Резервирование  всех важных узлов. 

o      Высокая  теплоемкость хладоносителя —  защита оборудования от «тепловых  ударов». 

o      Уникальная отечественная сенсорная и управляющая сеть СКИФ-Servnet v.4.  Три независимых системы мониторинга и управления суперкомпьютером. 

o      Поддержка  режима «горячей замены» модулей  и узлов. 

·         Эффективная система электропитания повышенной безопасности (для персонала и оборудования). 

·         Улучшенные эргономические и эстетические показатели: 

o      Система  бесшумная.  Персонал может без  средств защиты органов слуха  долго и комфортно находиться  в машинном зале.