Pobierz PDF - ACK Cyfronet AGH

Nowa odsłona Prometheusa
Prometheus to obecnie najszybszy polski superkomputer. W najnowszym rankingu
TOP500, listy najszybszych superkomputerów na świecie, krakowski superkomputer z
mocą 2400 TeraFlops został sklasyfikowany na 39. miejscu.
Prometheus zbudowany przez firmę Hewlett-Packard, według założeń opracowanych przez ACK
Cyfronet AGH, jest jedną z największych instalacji tego typu na świecie i jednocześnie pierwszą w
Europie opartą o technologię bezpośredniego chłodzenia cieczą. Dzięki tej technologii Prometheus
jest jednym z najbardziej energooszczędnych komputerów tej klasy na świecie. Do utrzymania
odpowiedniej temperatury cieczy w naszym klimacie wystarczają tańsze w eksploatacji wymienniki
ciepła (ang. dry-cooler), zamiast generatorów wody lodowej, konsumujących stosunkowo duże ilości
energii elektrycznej. Rozwiązanie takie wpływa nie tylko na niezawodność, ale także pozwala
uzyskać wydajność znacznie większą niż dla analogicznej instalacji opartej o klasyczne chłodzenie
powietrzem. W praktyce oznacza to, że komputer pobiera znacznie mniej energii elektrycznej – mówi
prof. Kazimierz Wiatr, Dyrektor Cyfronetu.Co więcej, chłodzenie cieczą umożliwia ekstremalnie
wysoką gęstość instalacji, dzięki czemu ważąca ponad 40 ton część obliczeniowa zajmuje
powierzchnię tylko 18 m2 i mieści się zaledwie w 20 szafach. By osiągnąć te same parametry,
poprzednik Prometheusa, Zeus, musiałby zajmować aż 160 szaf! – podkreśla Dyrektor Cyfronetu.
Prometheus to pierwszy polski superkomputer, którego front zdobi grafika wyłoniona w konkursie.
Od strony sprzętowej składa się z ponad 2200 serwerów platformy HP Apollo 8000. Na potrzeby
naukowców dostępnych jest łącznie ponad 53 tysiące rdzeni procesorów Intel Xeon. 144 procesory
graficzne Nvidia Tesla K40 XL, o które superkomputer został rozbudowany, dodatkowo zwiększają
moc obliczeniową Prometheusa. Całości dopełniają: dwa systemy plików o łącznej pojemności 10 PB i
ogromnej szybkości dostępu 180 GB/s, 279 TB pamięci operacyjnej DDR4 oraz superszybka sieć
InfiniBandFDR o przepustowości 56 Gbit/s. Prawidłowe funkcjonowanie superkomputera zapewniają
ważne elementy infrastruktury technicznej, takie jak system gwarantowanego zasilania
elektrycznego z dodatkowym agregatem prądotwórczym oraz nowoczesnymi systemami klimatyzacji
technologicznej i gaszenia gazem.
Dla zobrazowania szybkości pracy Prometheusa można powiedzieć, że w celu dorównania jego
możliwościom, należałoby wykorzystać moc ponad 50 000 najwyższej klasy komputerów PC w
najmocniejszej konfiguracji, dodatkowo połączonych superszybką siecią i zarządzanych specjalnym
oprogramowaniem.Co ważne, użytkownicy mają swobodę w określeniu sposobu jego wykorzystania:
gridowy, chmurowy i tradycyjny. Warto podkreślić znaczenie chmury obliczeniowej,która wprowadza
nowy poziom jakości w prowadzeniu badań naukowych.Użytkownik może w łatwy sposób połączyć
się z żądanym zestawem maszyn wirtualnych (VM), z pełnymi prawami dostępu do systemu
operacyjnego. W celu zapewnienia wysokiego poziomu bezpieczeństwa, wszystkie maszyny
wirtualne działają w dedykowanej sieci lokalnej. Dostęp do poszczególnych usług można uzyskać z
dowolnego miejsca, co ułatwia współpracę między naukowcami, w tym także międzynarodową –
konkluduje Profesor Wiatr.
Wykorzystanie mocy obliczeniowych Prometheusana potrzeby nauki i gospodarki możliwe jest dzięki
ogólnopolskiej infrastrukturze obliczeniowej PLGrid, którą zarządza ACK Cyfronet AGH. Dedykowane
środowiska obliczeniowe, tzw. gridy dziedzinowe, oraz specjalistyczne platformy informatyczne
ułatwiają prowadzenie coraz bardziej złożonych problemów obliczeniowych.Wykorzystanie
superkomputera obejmuje:
analizę wyników badań naukowych,symulacje numeryczne,
przetwarzanie danych z sieci,
zaawansowane wizualizacje,
równoległą analizę ogromnych zbiorów danych (ang. big data).
Tematyka badań naukowych realizowanych przy pomocy Prometheusa jest bardzo bogata. Na
[1]
superkomputerze prowadzane są np. badania dotyczące: przewidywania przestrzennej struktury
białek, nowoczesnych półprzewodników, układów katalitycznych o znaczeniu przemysłowym i
efektywnych biosensorów. Wykonywane są również obliczenia: symulacji magnetycznego rezonansu
jądrowego na potrzeby analizy strukturalnej układów molekularnych, antykropek kwantowych,
modelowania funkcjonalnej i strukturalnej charakterystyki telomerów ludzkich, złożoności rynków
finansowych, jak i analiza danych pochodzących z sekwencjonowania DNA nowej generacji. Z
Prometheusakorzystają również międzynarodowe projekty badawcze, w realizację których
zaangażowani są polscy naukowcy. Dzięki bardzo szybkiej sieci Internet moce obliczeniowe
superkomputera wykorzystywane są do analizy danych naukowych eksperymentów CTA, LOFAR,
EPOS oraz Wielkiego Zderzacza Hadronów w CERNie. Dzięki specjalistycznemu oprogramowaniu
naukowcy analizują duże zbiory danych według zadanych kryteriów oraz przygotowują
zaawansowane wizualizacje.
Prometheus w
liczbach
Całkowita moc
[TeraFlops]
Liczba procesorów
Liczba węzłów
obliczeniowych
Pamięć operacyjna [TB]
Procesory graficzne
GPGPU
Ilość szaf
Zajmowana powierzchnia
[m2]
Masa [t]
Miejsce w TOP500
Przed rozbudową
Po rozbudowie
1658
2399
41472
1728
53568
2232
216
0
279
144
15
13
20
18
30
49
40
39
Autorzy zdjęć: Ireneusz Michał Hyra, Mieczysław Pilipczuk, Tomasz Wiatr, Zbigniew Sulima, Marcin Bernaś, Adam Frączek
[2]
Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)