Современный мир без суперкомпьютеров невозможен

Новый суперкомпьютер установил сразу несколько рекордов. Его пиковая производительность – 523,8 TFLOPS. Энергоэффективность достигли уровня 1949,3 MFLOPs/ Вт, что в 5,5 раза лучше предыдущего рекорда по этому показателю для России и СНГ, принадлежавшего также системе на базе архитектуры «РСК Торнадо» с жидкостным охлаждением. Суперкомпьютер МВС-10П занимает 30-е место в мировом рейтинге самых энергоэффективных компьютеров мира Green500, а также 59-е место в рейтинге Top500 (ноябрь 2012 г.) самых высокопроизводительных вычислительных систем в мире. МВС-10П также показал лучший результат среди всех российских систем за всё время их присутствия в списке.  

Ведущий американский и мировой эксперт в области высокопроизводительных вычислений (HPC), один из создателей списка Top500 и самого известного индустриального теста LINPACK, Джек Донгарра рассказал, что производительность компьютеров растет всё более высокими темпами. Суперкомпьютер, однажды занявши первое место в списке Top500, устаревает за 5-6 лет настолько, что не только не перемещается на последние позиции, но вообще выбывает из списка. Между тем, создание одной такой сверхмощной машины обходится в сумму около 100 млрд. долларов.

Еще одна проблема, которую упомянул Джек Донгарра, это огромное энергопотребление: для того, чтобы самый мощный в мире суперкомпьютер – Cray XK7 только пришел в рабочее состояние, требуется 8,3 Мегаватт. Аналитики предсказывают, что к 2020 году суперкомпьютер может потребовать для своей работы порядка 20 Мегаватт. Чтобы этого не допустить, производители всего мира борются за снижение энергопотребления конструируемых ими машин. И еще одна усугубляющаяся проблема – с усложнением архитектуры суперкомпьютера растет риск отказа его узлов, вероятность ошибок возрастает. Всё это необходимо иметь в виду компаниям-разработчикам.

Джек Донгарра специально прибыл в Москву для знакомства с новым суперкомпьютером МВС-10П и планами развития этого проекта.

Суперкомпьютер МВС-10П состоит из 208 вычислительных узлов на базе архитектуры «РСК Торнадо» с жидкостным охлаждением, самых высокопроизводительных моделей процессоров Intel Xeon E5-2690 и новейших сопроцессоров Intel Xeon Phi, серверных плат Intel S2600JF и твердотельных дисков Intel SSD.

Вычислительное поле прототипа состоит из 3328 вычислительных ядер процессоров Intel Xeon E5-2690 и 25376 ядер сопроцессоров Intel Xeon Phi SE10X. В каждом узле обеспечивается поддержка большого объема энергоэффективной оперативной памяти – 64 ГБ (DDR3-1600, low voltage green memory), что составляет 4 ГБ на каждое вычислительное ядро Intel Xeon и суммарно 13 ТБ ОЗУ для всей системы. Высокоскоростная сеть передачи данных основана на передовой технологии FDR Infiniband (56 Гбит/с).

Прототип суперкомпьютера МВС-10П

Алексей Шмелев, исполнительный директор ГК РСК рассказал, что применение передовой системы жидкостного охлаждения позволяет достичь вычислительной плотности 181 TFLOPS на одну стойку 80 см * 80 см * 42U, что в 3,8 раза лучше предыдущего мирового рекорда для x86 архитектур. «Высокая вычислительная плотность необходима для суперкомпьютеров экзафлопного диапазона производительности, содержащих сотни вычислительных стоек с энергопотреблением более ста киловатт  каждая», - пояснил Алексей Шмелев. – «Уникальный уровень плотности, реализованный в прототипе системы МВС-10П, подтверждает достижимость требуемого результата при создании столь высокопроизводительных систем».

Новый компьютер также оснащен технологией гибкого управления энергопотреблением «РСК ЭКОсистема», которая позволяет дополнительно уменьшить суммарную стоимость владения на 25%. Эта технология впервые внедрена в суперкомпьютере МВС-10П.

Заказчик данного проекта – Межведомственный Суперкомпьютерный Центр РАН, который был открыт в 1999 году. Это один из самых мощных суперкомпьютерных центров коллективного пользования в России в сфере науки и образования. МСЦ обслуживает более чем сто организаций, в Центре работает 181 группа исследователей, решается более 900 задач фундаментальной и прикладной направленности. Директор МСЦ РАН, член президиума РАН, академик Геннадий Савин отметил: «Новый суперкомпьютер в три раза увеличивает производительность  вычислительного Межведомственного суперкомпьютерного центра, что поможет решению актуальных и фундаментальных научных проблем в рамках Российской академии наук».