Polskie superkomputery - Witamy na stronach projektu PL-Grid

IDG - Polskie superkomputery
Strona 1 z 3
IDG.PL
Polskie superkomputery
Computerworld
wersja do wydruku
|strona główna | wersja oryginalna|
Polskie centra superkomputerowe prowadzą lub planują rozbudowę posiadanej infrastruktury.
Część stawia na technologię klastrową, część zamierza inwestować w architektury hybrydowe.
Rosnąca moc obliczeniowa ma pozwolić na większą konkurencyjność polskiej nauki na arenie
międzynarodowej.
Historia polskich superkomputerów notowanych na liście największych na świecie maszyn TOP 500
rozpoczyna się w 1994 r., kiedy w Poznańskim Centrum Superkomputerowo-Sieciowym (PCSS)
zainstalowany został SGI Power Challenge XL. Superkomputer pojawił się na 486 pozycji rankingu
TOP 500 06/1995 z wynikiem 1,96 GFlops. PCSS znalazł się na liście ponownie po udostępnieniu
kolejnego komputera IBM SP2 i zwiększeniu mocy do 3,39 GFlops (490. miejsce). "Dynamika tej
listy jest na tyle duża, że przy konfiguracjach, jakimi dysponujemy, można utrzymać się na niej
maksymalnie przez pół roku" - mówi dr inż. Norbert Meyer, kierujący działem Komputerów Dużej
Mocy w PCSS.
Obecnie w skład wykorzystywanej w PCSS infrastruktury
superkomputerowej wchodzą klastry z setkami procesorów kilkuset
procesorach Xeon, Itanium oraz Opteron, a dodatkowo PCSS ma maszyny
SMP (Symmetric Multiprocessing) w konfiguracji 100 procesorów SGI
Origin3800 i 128 procesorów SGI Altix. "W 2006 r. udostępniliśmy ok. 3,6
mln godzin czasu procesora, co daje 410 lat obliczeń na komputerze PC
wyposażonym w bardzo dobry procesor. Technologii jest wiele. Nie mamy
w PCSS jednej wybranej. Ponieważ na dziś nie ma wzorcowej technologii,
a jej wybór zależy od zastosowań. Stąd też dla mniejszych zadań
wybieramy rozwiązania klastrowe, a dla większych maszyny SMP" - mówi
Norbert Meyer.
Andrzej Oziębło,
administrator
Komputerów Dużej Mocy
w Cyfronecie
Rozwiązanie typu SMP jest
pod wieloma względami
lepsze i łatwiejsze w
zarządzaniu - całość
widziana jest jako jeden
komputer - ale też dużo
droższe w zakupie i
konserwacji.
Poznańskie Centrum Superkomputerowo-Sieciowe oczekuje jeszcze w 2007 r. kolejnych 400 rdzeni
procesorów Xeon, które uzupełniają istniejącą infrastrukturę. Dodatkowo powiększy się pojemność
pamięci masowych, osiągając ponad 400 TB.
Trójmiejska Galera
Bartosz Pliszkaz, Centrum
Informatycznego
Trójmiejskiej
Akademickiej Sieci
Komputerowej
Musimy pamiętać, że klaster
jest wykorzystywany przez
kilkadziesiąt różnych
aplikacji, często bardzo
wyspecjalizowa-nych. Trzeba
zatem dbać, aby te aplikacje
na takim klastrze działały.
Platforma Intel w połączeniu
z systemem Linux jest pod
tym względem
bezkonkurencyjna większość aplikacji
naukowych jest dostępna
właśnie na tę platformę.
Z kolei w Centrum Informatycznym Trójmiejskiej Akademickiej Sieci
Komputerowej pracuje klaster o nazwie Holk. Składa się z 288
procesorów Itanium2 DualCore. CI TASK oczekuje obecnie na dostawę
Galery - nowego klastra składającego się z 336 serwerów. W każdym z
nich znajdą się dwie płyty główne, a na nich po dwa procesory Xeon
QuadCore. W sumie będzie to 1344 procesory czterordzeniowe, czyli 5376
rdzeni obliczeniowych. Teoretyczna moc obliczeniowa to ponad 50
TFlopsów. Nowa Galera jest trzecim klastrem po Holku i pierwszej Galerze
z 2000 r. budowanym przez TASK. Wszystkie powstały we współpracy z
Intelem.
"W wyborze technologii kierujemy się oczywiście maksymalizacją mocy
obliczeniowej przy minimalnych kosztach zakupu" - mówi Bartosz Pliszka,
administrator Kompututerów Dużej Mocy w CI TASK. "Musimy jednak
pamiętać, że klaster jest wykorzystywany przez kilkadziesiąt różnych
aplikacji, często bardzo wyspecjalizowanych. Trzeba zatem dbać, aby te
aplikacje na takim klastrze działały. Platforma Intel w połączeniu z
systemem Linux jest pod tym względem bezkonkurencyjna - większość aplikacji naukowych jest
dostępna właśnie na tę platformę" - dodaje.
Z uruchomieniem Galery CI TASK czeka na zakończenie budowy nowej
siedziby, także na potrzeby centrum danych. Po jej zakończeniu Wasko i
http://www.idg.pl/cgi-bin/print.asp
prof. Marek Niezgódka,
dyrektor
2007-listopada-24
IDG - Polskie superkomputery
Action - dostawcy sprzętu - rozpoczną realizację dostaw. Klaster powinien
być oddany do użytku w połowie grudnia. Już dziś wiadomo, że czeka go
rozbudowa. "Najprawdopodobniej zostanie zwiększona pamięć
operacyjna, przynajmniej w części węzłów. Do tak dużego klastra
będziemy też chcieli zbudować wydajny, rozproszony system plików,
ponieważ serwer plików, którym teraz dysponujemy, ma ograniczone
możliwości, zarówno jeśli chodzi o pojemność, jak i przepustowość.
Według naszej wiedzy klaster Holk, którym dysponujemy obecnie, jest
największym serwerem obliczeniowym w Polsce stosowanym do celów
naukowych. W 2003 r., gdy został uruchomiony, znalazł się na 237.
miejscu listy TOP 500. Nowa Galera nie zdąży trafić na tegoroczną listę,
ale szacujemy, że znalazłaby się w pierwszej setce" - uważa Bartosz
Pliszka.
Wielkie moce pod Wawelem
Strona 2 z 3
Interdyscyplinarnego
Centrum Modelowania
Matematycznego i
Komputerowego
Benchmarking dużych
systemów obliczeniowych
stał się nową dziedziną
informatyki. Poszukuje się
wskaźników, które mogą
wyrazić sprawność maszyn
przy wykorzystaniu
różnorodnych kryteriów.
Jednym z ważniejszych jest
współpraca pamięci
masowych z jednostkami
obliczeniowymi
superkomputera.
W krakowskim Cyfronecie pracują dwa komputery typu SMP - SGI (Silicon
Graphics) Altix 3700 i Altix 4700, oparte na procesorach Intel Itanium 2,
to moc superkomputera SGI
taktowane zegarem 1,5 GHz i 1,6 GHz. Model 3700 posiada 128
Power Challenge XL, który
pojawił się w Poznańskim
procesorów, a Altix 4700 - 32 procesory. "4700 ma nowocześniejszą
Centrum
architekturę typu blade, ale podobną funkcjonalność i wydajność.
Superkomputerowo-Dodajmy, że rozwiązanie SMP jest pod wieloma względami lepsze i
Sieciowym w 1994 r.
łatwiejsze w zarządzaniu - całość widziana jest jako jeden komputer - ale
też dużo droższe w zakupie i konserwacji. Wszystkie komputery podpięte są szybkimi łączami FC
do systemu macierzy dyskowych i taśmowych. Obecnie to ok. 200 TB" - mówi Andrzej Oziębło,
administrator Komputerów Dużej Mocy w Cyfronecie.
1,96 Gflops
Dlaczego Cyfronet postawił na SMP? "Rozwiązanie oferowane przez SGI powszechnie uważa się za
najlepsze na świecie. Rozważaliśmy także HP Superdome, ale okazało się zbyt drogie. Odrzuciliśmy
też IBM BlueGene jako system zbyt mało uniwersalny. W przypadku klastrów początkowo
bazowaliśmy na typowych rozwiązaniach 1U. Później zdecydowaliśmy się na droższe komputery
kasetowe, bo są oszczędniejsze, zajmują mniej miejsca i są łatwiejsze w zarządzaniu. Większość z
nich działa na potrzeby międzynarodowego projektu Enabling Grids for E-sciencE - EGEE i jest
oparta na klasycznych klastrach typu 1U" - mówi Andrzej Oziębło.
Cyfronet nabył ostatnio dwa klastry kasetowe IBM zawierające po 56 węzłów z dwoma
czterordzeniowymi procesorami Intel Xeon każdy. W klastrach zastosowano połączenie Gigabit
Ethernet lub 10Gigabit Ethernet. "Ze względu na koszty prawdopodobnie ograniczymy rozbudowę
komputerów typu SMP, choć być może zmodernizujemy SGI Altix 4700 do 128 lub 256 procesorów.
W klastrach planujemy oprzeć się na rozwiązaniu kasetowym" - mówi Andrzej Oziębło. Cyfronet
stara się o kilka dodatkowych grantów i - zależnie od uzyskanych środków - zamierza kupić kilka
lub nawet kilkanaście kolejnych szaf kasetowych i rozszerzyć zasoby macierzy dyskowych.
Nova w WCSS
We Wrocławskim Centrum Sieciowo-Superkomputerowym pracuje klaster Nova, także włączony w
struktury projektu EGEE. W jego skład wchodzą: węzeł dostępowy (nova), dwa węzły usługowe
oraz 152 jednoprocesorowe, dwurdzeniowe węzły obliczeniowe (łącznie 304 rdzenie)
wykorzystujące procesory Intel Xeon. Maszyny łączy sieć Gigabit Ethernet (wykorzystywane są
przełączniki 3Com SuperStack 3870).
"Wybór technologii był podyktowany stosunkiem wydajności do ceny" mówi
dr Paweł Dziekoński, administrator Komputerów Dużej Mocy w
to moc superkomputera
Galera, budowanego w 2007 WCSS. Klaster ma obecnie moc obliczeniową 3 TFlopsów. Ośrodek ma już
r. w Centrum
plany rozbudowy. "Będzie ona polegać na zainstalowaniu nowych węzłów
Informatycznym
obliczeniowych i połączeniu ich szybką siecią Infiniband. Klaster będzie
Trójmiejskiej Akademickiej
posiadał
łącznie ok. 1500 rdzeni, co pozwoli zwiększyć moc z obecnych 3
Sieci Komputerowej.
TFlopsów do 16 Tflopsów, a nam znaleźć się na liście TOP 500" zapowiada Paweł Dziekoński. Jego zdaniem, przyszłość superkomputerów należy do gridów
obliczeniowych, takich jak EGEE oraz oprogramowania, które pozwoli łączyć moc mniejszych
komputerów. "Przyszłość należy do platform, które mają nie tylko wysoki stosunek wydajności do
ceny, ale także wydajności do wymaganego zasilania i generowanego ciepła" - podsumowuje.
50000 Gflops
Radykalne zmiany w ICM
Interdyscyplinarne Centrum Modelowania Matematycznego i Komputerowego (ICM) działające przy
Uniwersytecie Warszawskim przystępuje do procesu modernizacji, wykorzystując grant z funduszy
http://www.idg.pl/cgi-bin/print.asp
2007-listopada-24
IDG - Polskie superkomputery
Strona 3 z 3
strukturalnych (5,7 mln zł) na centrum analizy wielkoformatowych zespołów danych dla
zastosowań gospodarczych (projekt LAMP-a). Termin realizacji to czerwiec 2008 r. Na razie
ograniczeniem są lokalowe możliwości ośrodka, który znajduje się w siedzibie o powierzchni
zaledwie 200 m kw. Obecnie UW, za ok. 300 mln zł, zamierza zbudować Centrum Nowych
Technologii (CENT), w którym nowe centrum komputerowe będzie zajmować ok. 2500 m kw.
"Nie możemy jednak czekać z pełną modernizacją do momentu sfinalizowania inwestycji
budowlanej. Dlatego podejmujemy działania pośrednie, tzn. inwestujemy w modernizację
istniejącego ośrodka. Około 200 m kw. na sprzęt to bardzo mało. Do tego dochodzi niebagatelny
problem zużycia i oszczędności energii oraz chłodzenia. Przystępujemy do znaczącego zwiększenia
możliwości obliczeniowych ICM, realizując koncepcję stworzenia hybrydowej architektury
systemów pod kątem konkretnych typów obliczeń i przetwarzania danych oraz wchodzimy w
petabajtową architekturę systemów przechowywania danych" - mówi prof. Marek Niezgódka,
dyrektor ICM.
Po uruchomieniu CENT moc obliczeniowa ICM zwiększy się radykalnie. W związku z hybrydową
architekturą Centrum będzie zamawiało sprzęt u kilku dostawców. Podczas Supercomputing
Conference 2007 prof. Marek Niezgódka ma ujawnić więcej szczegółów.
Flopsy to nie wszystko
Według prof. Marka Niezgódki, skończył się czas mierzenia możliwości przetwarzania we flopach na
sekundę. "Benchmarking dużych systemów obliczeniowych stał się nową dziedziną informatyki.
Poszukuje się wskaźników, które mogą wyrazić sprawność maszyn przy wykorzystaniu
różnorodnych kryteriów. Jednym z ważniejszych jest współpraca pamięci masowych z jednostkami
obliczeniowymi superkomputera. Flopsy staną się jedynie wskaźnikiem, który pomoże zobrazować
moc komputera dla osób postronnych" - mówi Niezgódka.
W opinii dyrektora ICM, przyszłość superkomputerów leży w architekturach hybrydowych, które
realizować będą dekompozycję funkcjonalną obliczeń na moduły, do których odpowiednio
optymalizowane są konfiguracje i architektury sprzętowe. "Mowa tu o wielordzeniowości i
wielowątkowości z prawdziwego zdarzenia, które z kolei stanowią wyzwanie programistyczne konieczność opracowania odpowiednich środowisk do przeprowadzania obliczeń. Takie prace
prowadzą np. IBM i Cray dla DARPA w ramach III etapu programu High Productivity Computing
Systems. Efekty prac powinny pojawić się do 2010 r." - podsumowuje prof. Marek Niezgódka.
Dla COMPUTERWORLD komentuje prof. Jan Węglarz, pełnomocnik dyrektora Instytutu Chemii Bioorganicznej
PAN ds. Poznańskiego Centrum Superkomputerowo-Sieciowego
Od czasu kiedy procesory Intela i AMD stały się na tyle efektywne, że mogły z powodzeniem konkurować z procesorami
MIPS (SGI), SPARC (SUN) czy Power (IBM) - przy jednocześnie bardzo niskiej cenie - stało się jasne, że sytuacja musi
ulec zmianie. I tak się stało. Większość firm zrezygnowała z produkcji własnych procesorów. Najciekawszym w całej
sytuacji jest fakt, że najdroższe w całym cyklu życia procesora są badania, a nie produkcja. Jedną z pierwszych, jeżeli nie
pierwszą maszyną Craya, która nie była wyposażona we własne procesory tej firmy, był Cray T3D, a później Cray T3E,
oparty na procesorze Alpha. Później politykę taką przyjęło większość firm. Cray stosuje procesory AMD, a Silicon Graphics
Intela. Każda z tych firm wykorzystuje procesory firm trzecich, dodając równocześnie własne rozwiązania sprawiające, że
maszyny pracują dla małych i dużych aplikacji, począwszy od kilku procesorów, do ponad 1000, tworząc system z
pamięcią współdzieloną. Inne procesory znikły z rynku, kiedy okazało się, że można je zastąpić podobnymi, a może nawet
szybszymi, ale znacznie tańszymi.
Andrzej Maciejewski
wersja do wydruku
|strona główna|wersja oryginalna|
Serwis realizuje wytyczne ASME oraz uzupełnienia IDG dotyczące zasad publikacji w mediach elektronicznych. Korzystanie
z serwisu IDG jest jednoznaczne z wyrażeniem zgody na następujące warunki obsługi.
© copyright 2007 IDG Poland SA
04-204 Warszawa ul. Jordanowska 12
tel. (+48 22) 321 78 00
fax (+48 22) 321 78 88
http://www.idg.pl/cgi-bin/print.asp
Kontakt
2007-listopada-24