Многопроцессорный вычислительный комплекс (кластер)

В 2007-2016 годах приобреталось оборудование для создания и модернизации вычислительного кластера (многопроцессорного вычислительного комплекса с распределенной памятью). В результате к середине 2014 года построен существенно неоднородный исследовательский вычислительный комплекс, включающий узлы на базе многоядерных CPU Intel/AMD, GPU, MIC и FPGA -ускорителей,  в первом квартале 2015 установлен новый, менее неоднородный, а в марте 2017 в результате модернизации - более однородный вычислительный кластер на базе CPU Intel Xeon E5 и MIC-ускорителей Intel Xeon Phi, а также CPU Xeon Phi 2 поколения.

 

Оборудование приобреталось из различных источников, в том числе по программам стратегического развития вуза, подготовки кадров ОПК, программе развития опорного университета. Часть установленного ПО на кластере является свободно распространяемым (Linux). Кластер работает на двух платформах: Windows HPC2012 и Linux Cent'OS (в основном Linux). Имеется удаленный доступ к кластеру по сети Интернет. Кластер включен в общероссийскую сеть программы «Университетский кластер» (ИСП РАН).


Характеристики кластера на конец 2014 года :

19 узлов, 35 процессоров, 284 процессорных ядра, 13 ускорителей NVidia, объем памяти — более 514 Гбайт, дисковой памяти — около 5 Тбайт, пиковая производительность — около 1,8 ТФлопс и до 8 ТФлопс при использовании сопроцессоров на одинарной точности. В конце 2011 года были закуплены три многоядерных сервера с ускорителями NVidia, ввод в действие которых позволило увеличить количество процессорных ядер кластера до 284, а ускорителей до 13. Значительно расширился объем оперативной памяти кластера (более 500 Гб).  Производительность кластера на операциях с двойной точностью выросла до 2 ТФлопс (на CPU ядрах) и до 8 ТФлопс на одинарной точности при использовании GPU. В 2013 году были приобретены  два узла на базе Intel Xeon E5 с ускорителями Xeon Phi, NVidia K20 и Altera DE5-NET.

 

Характеристики однородной части кластера с марта 2015 :

13 узлов, 26 процессоров Intel Xeon E5 (в т.ч. 22 - E5 v3), 256 процессорных CPU-ядер, 26 ускорителей Xeon Phi, объем памяти — около 1 Тбайт, пиковая производительность — около 33,8 ТФлопс, на тесте Linpack - 23,22 ТФлопс.

На кластере установлены ОС Linux Cent'OC, Windows Server 2012, ПО ANSYS Mechanical, FlowVision, Mathematica, FRUND.

Кластер вошел в 22 редакцию рейтинга Топ-50 суперкомпьютеров СНГ.

 

Характеристики  кластера после модернизации в первом квартале 2017 года :

24 узла, 32 процессора Intel Xeon E5 (в т.ч. 22 - E5 v3, 6 - E5 v4), 8 процессоров Intel Xeon Phi 7210, 324 процессорных CPU-ядер E5, 512 CPU-ядер Xeon Phi KNL, 32 ускорителя Xeon Phi, общее количество ядер x86 - 2672, объем памяти — около 4 Тбайт, пиковая производительность — около 60,2 ТФлопс, на тесте Linpack - 39,44 ТФлопс.

Кластер вошел в 26 редакцию рейтинга Топ-50 суперкомпьютеров СНГ.

 

Кластер использовался и используется:

а) для проведения НИР по теме № 34-53/170-09 «Разработка программного комплекса расчетов задач динамики систем многих тел сверхбольшой размерности на основе параллельных алгоритмов для вычислительного кластера» с бюджетным финансированием около 6,5 млн рублей на 2009/2011 годы. По теме работало более 20 человек (включая студентов и аспирантов) на кафедрах ЭВМ и ВМ.
б) при проведении НИР по гранту ВолгГТУ, полученному аспирантами кафедры ЭВМ Жариковым Д.Н. и Сергеевым Е.С. (финансирование ВолгГТУ в размере 100 тыс. рублей). Исследовались вопросы использования графических ускорителей для высокопроизводительных вычислений, в том числе в составе кластера.

в) в рамках хоздоговорных НИР, выполнявшихся кафедрой ЭВМ и систем по заказу ООО "Топ системы" (г. Москва), с объемом финансирования около 6 млн. рублей в 2012-2014 годах.

г)  в рамках 3 хоздоговорных НИР, выполнявшихся кафедрой ЭВМ и систем по оптимизации ядра CAE системы FlowVision по заказу компании ТЕСИС (г. Москва) с объемом финансирования 1,7 млн. руб. в 2013-2015 гг.

д) в рамках хоздоговорной НИР кафедры ВМ по заказу МГТУ им. Н.Э. Баумана в 2014 году

е)  в рамках хоздоговорных работ кафедры ПМ по заказу ОАО "Волгограднефтемаш"

ж)  в рамках хоздоговорных работ кафедры МВ по заказу АО "Волжский трубный завод"

з) при проведении НИР бакалаврами, магистрантами и аспирантами кафедры физики ФЭВТ (исследование динамики электронных потоков, протекания тока в различных веществах, исследование наноматериалов. задачи ФТТ и др.), исследователями кафедр ВМ, САПР, ПМ и других кафедр ВолгГТУ.

и) в учебном процессе кафедры ЭВМ (выполнено более 20 дипломных и бакалаврских работ, готовятся к защите еще более 10 работ, кластер используется в пяти учебных курсах, в том числе в трех новых курсах для магистров); возможность широкого использования кластера в учебном процессе обусловлена спецификой его организации – одновременно кластер может использоваться как учебная лаборатория по изучению многопроцессорных систем.
к) при подготовке кадров высокой квалификации – непосредственно кластер использован в работе нескольких аспирантов кафедр ЭВМ, ВМ , кафедры Физики и при подготовке 6 защищенных кандидатских диссертаций. Кластер используется при подготовке научных публикаций (более 70 статей и тезисов на различных конференциях в городах Санкт-Петербург, Москва, Брянск, Архангельск, Казань, Волгоград, за рубежом, включая суперкомпьютерные конференции ПАВТ, Российские суперкомпьютерные дни, СКТ, НСКФ).

 

image

 
Яндекс.Метрика
Besucherzahler
счетчик посещений