Исследования лаборатории I-SCALARE в МФТИ
Лаборатория суперкомпьютерных технологий для биомедицины, фармакологии и малоразмерных структур I-SCALARE (Intel super computer applications laboratory for advanced research), созданная в 2010 г. в рамках гранта Правительства России на базе Московского физико-технического института (МФТИ), представила результаты своих научных исследований, достигнутых благодаря использованию модернизированного энергоэффективного суперкомпьютера с пиковой производительностью 41,57 TFLOPS (триллионов операций в секунду над числами плавающей запятой), созданного на базе передовой архитектуры «РСК Торнадо» и новых серверных процессоров Intel Xeon E5-2600. Проект реализуется при участии сотрудников МФТИ и корпорации Intel. Группа компаний РСК разработала и установила инновационный вычислительный кластер, используемый для проведения всего спектра исследований в рамках работы лаборатории.
Научные результаты, достигнутые сотрудниками, были представлены в рамках пресс-конференции, проведенной в МФТИ при участии корпорации Intel и группы компаний РСК.
Камиль Исаев, генеральный директор по исследованиям и разработкам корпорации Intel в России, представил основные направления деятельности лаборатории I-SCALARE, созданной в МФТИ при участии Intel. Главным из них является разработка проблемно-ориентированных архитектур вычислительных систем для задач биомедицины, фармакологии и малоразмерных структур. В качестве «целевых» были выбраны несколько прикладных вычислительных задач, связанных с моделированием вирусов, клеточных мембран, а также взаимодействия белков и внешних полей с клеточными мембранами. Все они, с одной стороны, имеют большую практическую ценность, а с другой – не могут быть решены на имеющихся вычислительных ресурсах и требуют новых подходов к архитектуре кластеров.
Создание инновационного вычислительного кластера в МФТИ
Группа компаний РСК, разработчик и интегратор «полного цикла» суперкомпьютерных решений нового поколения на основе архитектур корпорации Intel и передового жидкостного охлаждения, в рамках контракта с МФТИ разработала и установила в 2011 году в лаборатории суперкомпьютерных технологий пилотную систему на базе передовой архитектуры «РСК Торнадо» и процессоров предыдущего поколения семейства Intel Xeon 5600. В этом году она была модернизирована до уровня мощного вычислительного кластера, представляющего собой законченное решение класса «РСК миниЦОД» с пиковой производительностью 41,57 TFLOPS.
Модернизированный кластер лаборатории I-SCALARE состоит из 112 вычислительных узлов на базе двух процессоров нового поколения Intel Xeon E5-2690 (всего 224 процессора, 1792 ядра). Использование этих самых высокопроизводительных моделей процессоров нового серверного семейства Intel Xeon E5-2600 стало возможным именно благодаря использованию передового жидкостного охлаждения, являющего основой архитектуры «РСК Торнадо». При этом обеспечен большой объем оперативной памяти на один узел – 64 ГБ (в пилотной системе было 36 ГБ на узел), что суммарно составляет 7,1 ТБ ОЗУ.
На текущий момент обновленная кластерная система в МФТИ оснащена системой хранения данных емкостью 10 ТБ (ранее было 3 ТБ), а коммуникационная сеть построена на базе высокоскоростного интерфейса Infiniband QDR. Архитектура «РСК Торнадо» обеспечивает этот вычислительный кластер следующими уникальными характеристиками:
• Простота и высокая надежность;
• Экономическая эффективность;
• Высокая энергоэффективность – рекордный показатель эффективности использования электроэнергии (PUE) менее 1,2, то есть не более 20% энергопотребления будет расходоваться на охлаждение;
• Компактность и высокая плотность;
• Большой коэффициент вычислительной эффективности – более 90% на тесте LINPACK;
• Высокая масштабируемость;
• Возможность использования ускорителей (архитектуры Intel MIC).