Инновационный энергоэффективный высокопроизводительный кластер от Intel, ГК РСК и Росгидромета
Федеральная служба по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды (Росгидромет), группа компаний РСК и корпорация Intel представили новый энергоэффективный высокопроизводительный кластер, созданный на основе процессоров Intel Xeon серии 5600 с использованием жидкостного охлаждения. Группа компаний РСК выступила разработчиком технологического решения и интегратором установки пилотной кластерной системы с пиковой производительностью 15,33 TFLOPS (триллионов операций в секунду) с возможностями дальнейшего расширения. Это высокопроизводительное решение является инструментом российских метеорологов для дальнейшего развития оперативных технологий с целью повышения точности, заблаговременности и детализации прогнозов погоды.
Введенный Росгидрометом в эксплуатацию в марте 2009 года вычислительный комплекс с суммарной пиковой производительностью 27 TFLOPS позволил ученым Гидрометцентра России реализовать накопленный к данному моменту научный потенциал в развитии прогностических моделей. Взрывной характер внедрения в оперативную практику глобальных моделей с шагом 30-40 км и мезомасштабных моделей с шагом 2-7 км в течение двух лет практически исчерпал вычислительные ресурсы ранее установленного вычислительного кластера.
Группа компаний РСК провела глубокую модернизацию поставленного по контракту с ГВЦ Росгидромета оборудования до уровня пилотной системы, обладающей на данный момент пиковой производительностью 15,33 TFLOPS.
Новый вычислительный кластер Росгидромета основан на разработанной РСК инновационной архитектуре «РСК Торнадо», впервые продемонстрированной на ведущей европейской отраслевой выставке International Supercomputer Conference (ISC), прошедшей в Гамбурге в июне 2011 г. «РСК Торнадо» – это первое в мире энергоэффективное суперкомпьютерное решение с передовым жидкостным охлаждением для массово доступных стандартных серверных плат на базе процессоров Intel® Xeon®, изначально создававшихся для традиционных систем с воздушным обдувом электронных компонент. Архитектура «РСК Торнадо» обеспечивает гибкость конфигурации вычислительных узлов со стандартными интерфейсами и простоту построения решения, высокую ремонтопригодность (простота замены модулей оперативной памяти и увеличения ее объема, обновление на новые модели процессоров), возможность интеграции с любыми внешними изделиями со стандартными интерфейсами (PCI Express).
На текущий момент пилотная кластерная система, установленная в Росгидромете, состоит из 96 вычислительных узлов, каждый из которых содержит по два наиболее высокопроизводительных процессора Intel Xeon 5680 с тактовой частотой 3,33 ГГц (всего 192 процессора). В системе реализован большой объем оперативной памяти на один узел — 48 ГБ (суммарный объем оперативной памяти всей системы составляет 4608 ГБ). Коммуникационная сеть построена на базе высокоскоростного интерфейса Infiniband QDR. Уже в рамках пилотной системы вычислительный кластер обладает следующими уникальными характеристиками:
• Высокая энергоэффективность – показатель эффективности использования электроэнергии (Power Usage Effectiveness, PUE) достигает рекордного для HPC-индустрии значения 1,06 (соотношение «энергопотребление всей системы/энергопотребление электронных компонент»). То есть не более 5,7% энергопотребления будет расходоваться на охлаждение всей системы;
• Высокая вычислительная плотность и, как следствие, компактность;
• Рекордно высокий коэффициент вычислительной эффективности – более 92% на тесте LINPACK;
• Простота и высокая надежность;
• Экономическая эффективность;
• Высокая масштабируемость;
• Возможность использования ускорителей (архитектуры Intel MIC).
В рамках пилотного проекта на основе стандартной архитектуры х86 уже в этом году производительность вычислительного кластера в ГВЦ Росгидромета будет увеличена до 30 TFLOPS без изменения габаритов системы.