I-SCALARE три года
Представители корпорации Intel, Московского физико-технического института (МФТИ) и группы компаний РСК рассказали об итогах трехлетней работы I-SCALARE – лаборатории суперкомпьютерных технологий для биомедицины, фармакологии и малоразмерных структур, созданной в 2010 г. МФТИ в рамках гранта Министерства образования и науки РФ.
Возглавляет I-SCALARE (Intel Super Computer Applications Laboratory for Advanced Research) доктор технических наук, заслуженный исследователь Intel Владимир Пентковский. Создание лаборатории стало логическим продолжением сотрудничества Intel с МФТИ, где под руководством выпускника этого вуза члена-корреспондента РАН Бориса Бабаяна с 2003 года работает студенческая лаборатория Intel-МФТИ, а с 2005 года – базовая кафедра Intel «Микропроцессорные технологии».
Поскольку в настоящее время Владимир Пентковский работает в США, он приветствовал собравшихся через Интернет, а затем, коротко рассказав о задачах лаборатории, продолжил участвовать в конференции, хотя по ту сторону океана в это время было уже три часа ночи.
Для решения широкого спектра научно-практических задач лаборатория I-SCALARE нуждалась в мощном суперкомпьютере, который бы занимал минимальную площадь, отличался высокой энергоэффективностью и низкой стоимостью владения. Оптимальным решением стал кластер на базе архитектуры «РСК Торнадо» с жидкостным охлаждением, разработанный специалистами группы компаний РСК. За годы работы лаборатории этот суперкомпьютер прошел путь от пилотного проекта до нынешней системы класса РСК мини-ЦОД, состоящей из двух вычислительных стоек общей пиковой производительностью 83,14 Тфлопс. По словам генерального директора компании «РСК Технологии»(входящей в группу компаний РСК) АлександраМосковского, кластер построен на базе высокопроизводительных серверных процессоров Intel Xeon E5-2690 с использованием технологии прямого жидкостного охлаждения, благодаря чему его PUE (Power Usage Effectivenesse) достигает рекордного для суперкомпьютеров значения – 1,06. Оперативная память каждого из 224 двухпроцессорных вычислительных узлов (448 восьмиядерных процессоров) составляет 64 Гбайт (итого 14,3 Тбайт на всю систему). При всем этом суперкомпьютер МФТИ занимает менее 4 м2 площади.
Сотрудники I-SCALARE Григорий Речистов и Юрий Фонин рассказали, что кластер используется для моделирования оптимальной архитектуры суперкомпьютеров будущих поколений для решения био-медицинских задач, которые могут иметь производительность до 830 Тфлопс (в 10 раз выше, чем у нынешнего). Целый ряд используемых при этом программных инструментов разработан сотрудниками лаборатории.
На базе I-SCALARE в кооперации с ведущими научными организациями решаются сложнейшие задачи в области биомедицины и фармакологии. Так, исследовательская группа Института биоорганической химии РАН под руководством профессора Романа Ефремова использует суперкомпьютер МФТИ для конструирования нового класса антибиотиков, не вызывающих резистентности к ним болезнетворных бактерий. Участник группы Антон Чугунов пояснил, что получены микросекундные траектории молекулярной динамики мишени действия антибиотиков в мембране бактерий на моделях систем, содержащих до 50 тыс. атомов.
Группа исследователей под руководством заведующего кафедрой органической химии МГУ академика Николая Зефирова и ведущего научного сотрудника, кандидата химических наук Владимира Палюлина выполняет на суперкомпьютере МФТИ два инновационных проекта: моделирование оболочки флавивирусов (в частности, вирусов клещевого энцефалита и лихорадки Западного Нила), а также изучение молекулярной динамики нейрорецептора NMDA (играет важную роль в механизмах памяти и развитии таких недугов, как болезни Паркинсона и Альцгеймера). Сотрудник кафедры Дмитрий Осолодкин отметил, что в первом проекте уже получены обнадеживающие результаты. Владимир Палюлин рассказал, что в рамках второго проекта уже найдено и исследуется вещество, значительно улучшающее память у подопытных крыс. Правда, до медицинского применения этих достижений предстоят годы дополнительных исследований и проверок.
АлександрМосковский и директор по развитию корпоративных проектов Intel в России и странах СНГ Николай Местер показали журналистам сам суперкомпьютер, который впечатлил всех своими скромными размерами, тихой работой (в вычислительных блоках нет вращающихся частей и вентиляторов) и экономным энергопотреблением – до 130 кВт (если бы использовалось воздушное охлаждение, потребовалось бы 260–280 кВт). Несмотря на всю мощь кластера, для его размещения не требуется специально подготовленного помещения.
Суперкомпьютерная лаборатория МФТИ рассчитывает на получение нового гранта для продолжения своих исследований.Опубликовано 24.12.2012