Новый вычислительный кластер Росгидромета, созданный на основе процессоров Intel Xeon серии 5600 с использованием жидкостного охлаждения, обладает рекордно низким энергопотреблением и высокой эффективностью.
Федеральная служба по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды (Росгидромет), группа компаний РСК и корпорация Intel представили новый энергоэффективный высокопроизводительный кластер, созданный на основе процессоров Intel Xeon серии 5600 с использованием жидкостного охлаждения. Группа компаний РСК выступила разработчиком технологического решения и интегратором установки пилотной кластерной системы с пиковой производительностью 15,33 Тфлопс (1012 операций в секунду) с возможностями дальнейшего расширения. Это решение обеспечит дальнейшее развитие оперативных технологий, повышающих точность и детализацию прогнозов погоды.
В настоящее время Росгидромет решает широкий спектр сложных задач в области обработки гидрометеорологических данных, моделирования и прогнозирования процессов в атмосфере и океане, требующих больших вычислительных ресурсов и высокой эффективности их использования. Метеорологический центр в Москве, наряду с центрами в Вашингтоне и Мельбурне, является одним из трех Мировых метеорологических центров Всемирной метеорологической организации (ВМО). В рамках ВМО Мировой метеорологический центр в Москве обеспечивает выполнение международных обязательств России по обмену прогностической информацией и данными гидрометеорологических наблюдений.
Введенный Росгидрометом в эксплуатацию в марте 2009 г. вычислительный комплекс с суммарной пиковой производительностью 27 Тфлопс позволил ученым Гидрометцентра России реализовать накопленный научный потенциал в развитии прогностических моделей. Интенсивное применение в оперативной практике глобальных моделей с шагом 30–40 км и мезомасштабных моделей с шагом 2–7 км в течение двух лет практически исчерпал вычислительные ресурсы ранее установленного вычислительного кластера.
В то же время научная обоснованность моделирования процессов в атмосфере позволяет уже сейчас решать данные задачи на вычислительных мощностях порядка 0,5 Тфлопс. Отсутствие требующихся вычислительных мощностей сдерживает возможности Гидрометцентра России.
Группа компаний РСК, разработчик и интегратор полного цикла суперкомпьютерных решений нового поколения на основе архитектур корпорации Intel и технологии жидкостного охлаждения, провела глубокую модернизацию поставленного по контракту с Росгидрометом оборудования до уровня пилотной системы, обладающей на данный момент пиковой производительностью 15,33 TFLOPS.
Новый вычислительный кластер Росгидромета основан на разработанной РСК инновационной архитектуре «РСК Торнадо», впервые продемонстрированной на ведущей европейской отраслевой выставке International Supercomputer Conference (ISC) в Гамбурге в июне 2011 г. «РСК Торнадо» – первое в мире энергоэффективное суперкомпьютерное решение с жидкостным охлаждением для стандартных серверных плат на базе процессоров Intel Xeon, изначально создававшихся для традиционных систем с воздушным обдувом электронных компонентов. Архитектура «РСК Торнадо» обеспечивает гибкость конфигурации вычислительных узлов со стандартными интерфейсами и простоту построения решения, высокую ремонтопригодность, возможность интеграции с любыми внешними изделиями со стандартными интерфейсами (PCI Express).
На текущий момент пилотная кластерная система, установленная в Росгидромете, состоит из 96 вычислительных узлов, каждый из которых содержит по два наиболее высокопроизводительных процессора Intel Xeon 5680 с тактовой частотой 3,33 ГГц (всего 192 процессора). В системе реализован большой объем оперативной памяти на один узел – 48 Гбайт (суммарный объем оперативной памяти всей системы составляет 4608 Гбайт). Коммуникационная сеть построена на базе высокоскоростного интерфейса Infiniband QDR. Уже в рамках пилотной системы вычислительный кластер обладает следующими уникальными характеристиками.
- Показатель эффективности использования электроэнергии (Power Usage Effectiveness, PUE) достигает рекордного для HPC-индустрии значения 1,06 (соотношение «энергопотребление всей системы/энергопотребление электронных компонентов»). Таким образом, не более 5,7% энергопотребления расходуется на охлаждение всей системы.
- Высокая вычислительная плотность и, как следствие, компактность.
- Рекордно высокий коэффициент вычислительной эффективности – более 92% на тесте LINPACK.
- Простота и высокая надежность.
- Экономическая эффективность.
- Высокая масштабируемость.
- Возможность использования ускорителей (архитектуры Intel MIC).
В рамках пилотного проекта на основе стандартной архитектуры х86 уже в этом году производительность вычислительного кластера в ГВЦ Росгидромета будет увеличена до 30 TFLOPS без изменения габаритов системы.
С 2003 г. специалисты корпорации Intel принимали участие в работах Росгидромета по оптимизации прогностических алгоритмов в вычислительных средах с высоким уровнем распараллеливания. В апреле 2008 г. Росгидромет и корпорация Intel объявили о создании Центра компетенции высоких технологий в гидрометеорологии, задачами которого являются исследования в области вычислительных структур в применении к задачам оперативной гидрометеорологии и оптимизация соответствующих вычислительных алгоритмов.
Источник: meteoRF.ru