RSC PetaStream — мировой рекорд вычислительной плотности в 1 PFLOPS на стойку

Группа компаний РСК продемонстрировала на международной выставке Supercomputers’13 в Денвере (США) сверхплотное решение RSC PetaStream с прямым жидкостным охлаждением, установив мировой рекорд вычислительной плотности в 1 PFLOPS на одну стойку при занимаемой площади 1 м2. Тем самым, в пять раз превышен ранее продемонстрированный РСК в этом году рекорд на базе своей суперкомпьютерной архитектуры «РСК Торнадо» с показателем 211 TFLOPS на стойку. Одна стойка RSC PetaStream состоит из 1024 вычислительных узлов и обеспечивает отвод более 400 кВт тепловой мощности. Это в четыре раза выше предыдущего достижения РСК и является новым мировым рекордом энергетической плотности.

Решение RSC PetaStream реализовано на массивно-параллельной архитектуре с использованием системной архитектуры для высокопроизводительных вычислений, разработанной специалистами РСК. Каждый узел системы построен на базе 60-ядерного сопроцессора Intel Xeon Phi 5120D с 8 ГБ высокоскоростной памяти DDR5. Все 1024 вычислительных узла объединены между собой высокоскоростными соединениями на базе технологии Infiniband FDR, обеспечивая революционное сверхплотное высокопроизводительное решение с более чем 250000 потоков в одной стойке на базе архитектуры x86. Это позволило сделать значительный шаг в направлении создания суперкомпьютеров экзафлопного диапазона, способных обеспечивать миллионы исполняемых вычислительных потоков в одном приложении. Отмечается, что уже сегодня, имея в своем распоряжении такое решение как RSC PetaStream, пользователи и разработчики смогут разрабатывать и оптимизировать приложения для работы на будущих системах с массивно-параллельными архитектурами и новыми многоядерными процессорами.

На выставке SC’13 была продемонстрирована работа нескольких HPC-приложений на новой суперкомпьютерной системе РСК. В дополнение к высокой производительности приложений, которую обеспечивает RSC PetaStream, это решение позволяет, по оценкам компании, в два раза сократить расход электроэнергии в сравнении с традиционными кластерными системами при выполнении задач моделирования с очень высоким уровнем параллелизма. Таким образом, пользователи имеют возможность значительно сокращать затраты на эксплуатацию (TCO), получая при этом лидирующую производительность при очень высокой компактности решения.

Для обеспечения максимальной плотности упаковки, высокой пропускной способности ввода/вывода, а также надежности вычислений и управляемости, несколько узлов RSC PetaStream группируются в один модуль, обеспечивающий узлам жидкостное охлаждение, высокоэффективное электропитание и преобразование электроэнергии, а также возможность агрегации узлов в стойку. Модуль RSC PetaStream объединяет до восьми узлов с Intel Xeon Phi, подсистему ввода-вывода, включающую серверную плату Intel S1600JP с процессором Intel Xeon E5-2600 v2, до пяти твердотельных дисков Intel SSD серий S3500 или S3700, и сетевые адаптеры, такие как Mellanox Connect-IB или хост-адаптеры Intel True Scale.

В каждую стойку RSC PetaStream может быть установлено до 640 твердотельных накопителей. Управление ими осуществляется с помощью масштабируемой файловой системы, что гарантирует большое количество операций ввода/вывода в секунду и обеспечивает эффективность работы множества ядер в системе, а также масштабируемость локальной части файловой системы хранения. При использовании твердотельных дисков Intel SSD серий DC S3700 или DC S3500 емкостью 800 ГБ совокупная емкость локального файлового хранилища узлов в стойке достигает 0,5 ПБ при производительности системы в 1 PFLOPS.

Базовый модуль RSC PetaStream оснащен двумя слотами PCIe Gen3 x16 для подключения стандартных и нестандартных карт коммуникационных интерфейсов, что обеспечивает по 4 порта Infiniband FDR или QDR, в дополнение к интегрированным 4 портам Gigabit-Ethernet. Каждый модуль обеспечивает высокую пропускную способность во внешнюю сеть, превышающую 200 Гбит/c, в случае использования двухпортового адаптера Mellanox Connect-IB.

Для удобства пользователей в RSC PetaStream обеспечиваются расширенные программно-аппаратные функции мониторинга и управления системой с использованием интегрированного стека ПО «РСК БазИС». В системе используется технология Intel Node Manager для контроля и мониторинга энергопотребления каждого узла, что позволяет суперкомпьютерным центрам реализовывать гибкие политики для оптимизации управления энергопотреблением, сокращая свои затраты на электричество и эксплуатацию вычислительных систем.

Решение RSC PetaStream поставляется с набором программных инструментов Intel Cluster Studio XE 2013 для операционной системы Linux, а также с набором оптимизированных библиотек.

Ready, set, buy! Посібник для початківців - як придбати Copilot для Microsoft 365