28 июня в рамках совместной пресс-конференции в Челябинске, организованной Южно-Уральским государственным университетом (ЮУрГУ), Институтом программных систем имени А.К. Айламазяна РАН - головным исполнителем от Российской Федерации суперкомпьютерной программы <СКИФ-ГРИД> Союзного государства, компанией <РСК СКИФ> - российским разработчиком и интегратором суперкомпьютерных решений нового поколения и корпорацией Intel была проведена первая демонстрация работы суперкомпьютера <СКИФ-Аврора ЮУрГУ> с пиковой производительностью 24 TFLOPS (1 TFLOPS - один триллион операций с числами с плавающей точкой в секунду). В церемонии открытия нового вычислительного комплекса на территории суперкомпьютерного центра ЮУрГУ приняли участие Губернатор Челябинской области Михаил Юревич и ректор Южно-Уральского государственного университета Александр Шестаков.
<ЮУрГУ - инновационный вуз, вкладывающий ресурсы в современную научно-учебную базу и создание мощного суперкомпьютерного центра. Это позволяет нам готовить высококвалифицированных специалистов для науки и промышленности, обладающих знаниями и практическим опытом в передовых областях высоко-производительных вычислений и инженерного моделирования, а также участвовать в решении задач развития научного потенциала и экономики не только Челябинской области, но и всего Уральского Федерального Округа. Поэтому для наше-го университета дальнейшее развитие суперкомпьютерного центра имеет стратегическое значение, особенно после получения статуса Национального исследовательского университета - для реализации возможностей широкомасштабного развития научных исследований и подготовки высококлассных специалистов для всей страны по ряду приоритетных направлений>, - подчеркивает ректор Южно-Уральского государственного университета Александр Леонидович Шестаков.
<СКИФ-Аврора ЮУрГУ> - это первый в мире суперкомпьютер на базе совре-менных процессоров Intel Xeon (серии 5500) и высокоэффективного жидкостного охлаждения, содержащий в себе целый ряд уникальных отечественных разработок мирового уровня.
<Разработка суперкомпьютеров ряда 4 семейства <СКИФ> - <СКИФ-Аврора>,- ведется в 2009-2010 годах в рамках суперкомпьютерной программы <СКИФ-ГРИД> Союзного государства, Непосредственно в этой работе участвуют группы из шести российских организаций (ИПС имени А.К. Айламазяна РАН головной). Используется равноправное сотрудничество с западными партнерами - с корпорацией Intel и другими. При соблюдении всех интересов российской стороны, это позволило обеспечить серьезные улучшения таких показателей проекта, как стоимость, сроки и качество разработки. - говорит член-корреспондент РАН, директор ИПС имени А.К. Айламазяна РАН, научный руководитель от России суперкомпьютерной программы <СКИФ-ГРИД> Союзного государства Сергей Михайлович Абрамов. - Достигнутые на данный момент результаты совместных работ позволяют обеспечить перспективу развития отечественных суперкомпьютеров на платформе решения <СКИФ-Аврора> и мировое лидерство по ряду технологий как минимум до 2012 года. Сегодня платформа <СКИФ-Аврора> обеспечивает возможность создания самого компактного в мире суперкомпьютера с производительностью в 1 PFLOPS - всего из 25 стоек - с невысоким для такой системы уровнем энергопотребления в 2,84 МВт. В планах развития стоит улучшение этих показателей>.
В марте 2009 года ИПС имени А.К. Айламазяна РАН заключил контракты на изготовление первого опытного образца суперкомпьютера <СКИФ-Аврора> с компанией <РСК СКИФ>. Руководство программы <СКИФ-ГРИД> самой эффективной площадкой для размещения опытного образца признало Южно-Уральский государственный университет. Со своей стороны университет дал согласие на размещение опытного образца, выделил необходимые ресурсы для его расширения, обеспечения эксплуатации и использования в составе грид-сети <СКИФ-Полигон>.
С момента принятия решения о расположении в ЮУрГУ опытного образца за данным суперкомпьютером было закреплено имя <СКИФ-Аврора ЮУрГУ>.
Таким образом, финансовые ресурсы на создание <СКИФ-Аврора ЮУрГУ> бы-ли выделены на паритетных началах как из бюджета Союзного государства (средства программы <СКИФ-ГРИД>), так из собственных средств ЮУрГУ. А реализация вы-числительного комплекса <СКИФ-Аврора ЮУрГУ> выполнена компанией <РСК СКИФ> в кооперации с другими исполнителями программы <СКИФ-ГРИД>, при активной технической поддержке корпорации Intel и участии других западных партнеров.
<Сегодня мы можем продемонстрировать первый результат не только кропотливой работы специалистов нашей компании над созданием сложного интеграционного проекта <под ключ> и фактически суперкомпьютерного решения нового поколения, - каковым является вычислительный комплекс <СКИФ-Аврора ЮУрГУ>, - но и эффективность совместных усилий в рамках широкой кооперации как российских участников, в большей степени отечественных исполнителей суперкомпьютерной программы <СКИФ-ГРИД>, так и западных технологических партнеров, в первую очередь, корпорации Intel>, - отметил Алексей Шмелев, ис-полнительный директор <РСК СКИФ>.
Уже на этапе предварительного тестирования суперкомпьютер <СКИФ-Аврора ЮУрГУ>:
∙Вошел в список Тор50 и сразу занял 8 место среди 50 мощнейших суперкомпью-теров СНГ согласно новой, 12-ой редакции рейтинга, опубликованной 30 марта 2010 г. Максимальная производительность суперкомпьютера <СКИФ-Аврора ЮУрГУ>, полученная на тесте Linpack, составляет 21,86 TFLOPS, а пиковая про-изводительность - 24 TFLOPS.
∙Показал высокую вычислительную эффективность на реальных промышленных задачах, решаемых на базе суперкомпьютерного центра ЮУрГУ, продемонстриро-вав более чем 3-х кратный прирост производительности на ряде задач по сравне-нию с предыдущим кластером <СКИФ Урал>.
∙В апреле этого года была реализована возможность использования в платформе <СКИФ-Аврора> 6-ядерных процессоров Intel Xeon серии 5600, что позволяет по-высить производительность системы в том же конструктиве в 1,7 раза.
<Такие высокопроизводительные и энергоэффективные суперкомпьютерные решения, как <СКИФ-Аврора ЮУрГУ>, демонстрируют реальные возможности российских инновационных начинаний в области разработки и реализации сложных вычислительных комплексов, что позволяет Челябинской области и России в целом использовать самую передовую технологию для развития российских научно-образовательных организаций и промышленных предприятий. Использование процессоров старших моделей линейки Intel Xeon, в том числе новейших 6-ядерных моделей серии 5600, позволяет участникам Альянса создавать суперкомпьютерные комплексы с лучшими в индустрии показателями в области быстродействия, вычислительной плотности, масштабируемости и экономичности>, - подчеркнул Николай Местер, директор по развитию корпоративных проектов корпорации Intel в России и странах СНГ.
<СКИФ-Аврора> - уникальная суперкомпьютерная платформа с российскими ноу-хау
Суперкомпьютерную платформу <СКИФ-Аврора>, которая стала основой для создания вычислительного комплекса <СКИФ-Аврора ЮУрГУ>, отличает высочайшая производительность, сверхвысокая плотность монтажа вычислительных узлов, повышенная надежность и управляемость. Отсутствие шума и вибрации в вычисли-тельной системе достигается за счет применения жидкостного охлаждения всех компонентов вычислителя и использования твердотельных накопителей Intel SSD. Благодаря такому <зеленому дизайну> решение <СКИФ-Аврора> демонстрирует наилучшие в индустрии показатели энергоэффективности, что обеспечивает среднегодовую экономию затрат на электроэнергию до 60% по сравнению с решениями других разработчиков.
Метод жидкостного охлаждения является на сегодня самым инновационным и эффективным в суперкомпьютерной индустрии. Он позволяет строить вычислительные системы с высочайшим уровнем плотности, с пониженным уровнем энергопотребления, практически бесшумные и исключающие вибрацию, то есть более надежные. Именно такой системой охлаждения оснащен суперкомпьютерный комплекс <СКИФ-Аврора ЮУрГУ> - это первый в России и в мире суперкомпьютер на базе стандартных процессоров Intel Xeon (серии 5500) и технологии высокоэффективного жидкостного охлаждения, содержащий в себе целый ряд уникальных отечественных разработок мирового уровня.
Специалисты Южно-Уральского государственного университета принимали непосредственное участие в создании одного из элементов системы жидкостного охлаждения суперкомпьютера <СКИФ-Аврора ЮУрГУ> - охлаждающей пластины для вычислительных узлов суперкомпьютера. Опытное производство данных пластин налажено на базе ЮУрГУ.
Суперкомпьютерная платформа <СКИФ-Аврора> имеет следующие уникальные характеристики:
∙Передовое решение по технологии охлаждения, наилучшая в отрасли эффективность использования электроэнергии - <зеленый дизайн>:
oЗначительная среднегодовая экономия электроэнергии.
oВозможности использования особенностей климатических зон - беззатратное охлаждение (free cooling).
∙Максимальная плотность упаковки вычислительной мощности стандартной архитектуры:
oСамая высокая вычислительная плотность в суперкомпьютерной отрасли на базе стандартных процессоров архитектуры x86 - более 10 CPU в 1U.
oНа базе 6-ядерных процессоров Intel Xeon 5600 достигается рекордная производительность на одну стойку - свыше 40 TFLOPS.
oКак минимум двукратное уменьшение занимаемой площади, по сравнению с решениями других производителей.
oВозможность создания самого компактного в мире суперкомпьютера с производительностью 1 PFLOPS - на базе всего 25-ти стоек <СКИФ-Аврора> (энергопотребление - 2,84 МВт).
∙Уникальная системная сеть отечественной разработки с топологией 3D-тор:
oПовышенная пропускная способность системной сети - до 60ГБ/с,- в 1,5 раза лучше показателей любых других доступных решений.
oВысочайшая масштабируемость системной сети - возможность на сегодняшних решениях создать суперкомпьютер с производительностью 3 PFLOPS.
oАппаратная поддержка в системной сети некоторых операций MPI.
oВозможность поддержки не только MPI, но и новых, перспективных подходов к реализации параллельных вычислений.
∙Полная совместимость с существующим стандартным программным обеспечением в комбинации с возможностью использования FPGA-ускорителей, установленных в каждом вычислительном узле:
oОбеспечена полная совместимость с программным обеспечением суперкомпьютеров с архитектурой x86, поддержка всех суперкомпьютерных приложений, как созданных и разрабатываемых в рамках программ <СКИФ> и <СКИФ-ГРИД>, так и широко используемых во всем мире суперкомпьютерных приложений от иных разработчиков.
oВсе характеристики производительности суперкомпьютеров <СКИФ-Аврора> приведены из расчета использования только стандартных процессоров, без учета применения FPGA-ускорителей. Доработка программного кода под использование последних позволяет обеспечить втрое большую реальную производительность суперкомпьютеров <СКИФ-Аврора> для ряда приложений.
oИспользование FPGA-ускорителей поддержано программным обеспечением <СКИФ-Аврора>.
∙Высочайшая надежность и отказоустойчивость суперЭВМ:
oОтсутствие механически подвижных частей в вычислителе.
Отсутствие вибрации.
oПростые и надежные подсистемы электропитания и охлаждения. Резервирование всех важных узлов.
oВысокая теплоемкость хладоносителя - защита оборудования от <тепловых ударов>.
oУникальная отечественная сенсорная и управляющая сеть СКИФ-Servnet v.4. Три независимых системы мониторинга и управления суперкомпьютером.
oПоддержка режима <горячей замены> модулей и узлов.
∙Эффективная система электропитания повышенной безопасности (для персонала и оборудования).
∙Улучшенные эргономические и эстетические показатели:
oСистема бесшумная. Персонал может без средств защиты органов слуха долго и комфортно находиться в машинном зале.
oУправление <на кончиках пальцев> - с использованием сенсорных LCD-панелей.
∙Опора на широкую кооперацию российских разработчиков в сочетании с сотрудничеством с западными партнерами.
Технические характеристики суперкомпьютера
<СКИФ-Аврора ЮУрГУ>
Вычислитель системы содержит 256 компактных и мощных вычислительных blade-модулей с жидкостным охлаждением.
Технические характеристики:
∙Число вычислительных узлов/процессоров/ядер: 256/512/2048
∙Тип процессора: Intel Xeon X5570 (4 ядра с тактовой частотой 2,93 ГГц)
∙Суммарная оперативная память вычислительных узлов: 3 TБ (DDR3)
∙Суммарная дисковая память вычислительных узлов: 60 TБ, твердотельные накопители
∙Тип системной сети: Трехмерный тор, 60 Гбит/с, макс. задержка 1 мкс
∙Тип вспомогательной сети: InfiniBand QDR, 40 Гбит/с, макс. задержка 2 мкс
∙Сервисная сеть: три независимые сенсорные и управляющие сети, включая СКИФ-Servnet v.4
∙Выделенная сеть глобальной синхронизации
∙Программируемые FPGA‑ускорители в каждом вычислительном узле. Связь FPGA‑ускорителя со стандартными процессорами: 80 Гбит/с
∙Пиковая производительность установки (без учета FPGA‑ускорителей): 24 TFLOPS
∙Производительность на тесте LINPACK: 21.84 TFLOPS.
Суперкомпьютер <СКИФ-Аврора ЮУрГУ> в полной мере унаследовал все уникальные характеристики (подробно описаны выше) платформы <СКИФ-Аврора>: высокие энергоэффективность, совместимость программного обеспечения, надежность, отказоустойчивость и другие.
<СКИФ-Аврора> - готовность обеспечить отечественными суперкомпьютерами потребности России
Суперкомпьютерная платформа <СКИФ-Аврора> разработана для эффективной реализации суперкомпьютеров в широком спектре производительности. Запланировано дальнейшее развитие суперкомпьютерной платформы <СКИФ-Аврора>.
Сегодня компания <РСК СКИФ>, с опорой на СКИФ-кооперацию, готова обеспечить с высоким качеством выпуск, установку, ввод в эксплуатацию, гарантийное и послегарантийное обслуживание самых различных систем:
∙от систем с производительностью в несколько единиц и десятков TFLOPS - су-перкомпьютеры для лабораторий, конструкторских бюро, организаций науки и образования, предприятий;
∙до мощных систем в сотни и тысячи TFLOPS (на сегодняшних решениях до 3 000 TFLOPS = 3 PFLOPS) - суперкомпьютеры для отраслевых, региональных и национальных суперкомпьютерных центров.
