Вычислительный центр НАН Украины наращивает мощности
В декабре 2004 года Национальная академия наук Украины создала в Институте кибернетики им. В.М. Глушкова суперкомпьютерный вычислительный центр (СВЦ) на базе двух высокопроизводительных кластерных систем СКИТ-1 и СКИТ-2 - 16-узлового кластера на базе процессоров Intel Xeon и 32-узлового на базе процессоров Intel Itanium 2.
Тендерное соревнование на проведение работ по плановому наращиванию мощности кластера СКИТ-1 выиграла киевская компания Entry, ведущий украинский поставщик готовых высокопроизводительных систем, представившая решение своего российского партнера, компании "Т-Платформы".
Компания "Т-Платформы" разработала дизайн новых вычислительных узлов для кластера СКИТ-1 на базе процессоров Intel Xeon, а также предложила заменить системную сеть SCI, обеспечивавшую обмен данными между вычислительными узлами, на более производительный интерконнект стандарта InfiniBand, предоставив Институту оборудование нового интерконнекта для тестирования.
Количество вычислительных узлов кластера СКИТ-1 было наращено до 24-х, что позволило увеличить пиковую производительность системы до 255, 4 GFlops (миллиардов операций в секунду). Сборку и поставку восьми новых двухпроцессорных узлов на базе процессоров Intel Xeon выполнили Институт кибернетики НАНУ совместно с компанией Entry.
Дизайн новых вычислительных узлов обеспечивает оптимальное охлаждение системы и интегрирует плату дополнительной управляющей сети ServNet 2.0 - совместной разработки Института Программных Систем РАН и компании "Т-Платформы", обеспечивающей удобство управления и отказоустойчивость кластера. В результате интеграции новой системной сети InfiniBand, выполненной специалистами Института кибернетики и компании "Т-Платформы", реальная производительность кластера на тесте Linpack увеличилась до 74% от пиковой (189, 4 GFlops), в то время как сеть SCI обеспечивала лишь 66%.
Новая системная сеть также позволила успешно решить проблемы производительности прикладного ПО кластера, такого как пакеты молекулярной динамики и квантовой химии (GROMACS и GAMESS). Настройка нового оборудования и системного программного обеспечения кластера, включая операционную систему ALT Linux, была осуществлена специалистами Института кибернетики при консультационной поддержке специалистов "Т-Платформы".
Как отметил научный руководитель работ по суперкомпьютерам СКИТ-1 и СКИТ-2, директор Института кибернетики НАН Украины, академик Иван Васильевич Сергиенко, среди задач, решаемых сегодня в СВЦ НАНУ - предотвращение экологических катастроф, связанных с влиянием хозяйственной деятельностью человека на окружающую среду, обработка и интерпретация геофизических данных для разведки нефти и газа, моделирование и прогнозирование погоды, а также последствий вредных выбросов в атмосферу. СВЦ решает задачи обработки космических съемок спутника "Метеостат" для прогнозирования облачности и развития чрезвычайных метеорологических ситуаций, что важно для планирования авиаперелетов и аэрокосмических съемок. Расчеты Института кибернетики позволяют обеспечить эффективное использование спутника "СІЧ-ІМ", а также оптимальный выбор орбит и планирование работы спутников дистанционного зондирования Земли, позволяющих решать задачи землепользования, охраны лесных массивов, контроля за развитием стихийных и техногенных процессов.
Разработанные в СВЦ технологии позволяют моделировать развитие экономики Украины на макроуровне, что дает возможность осуществлять стратегическое планирование и управление хозяйством, а также оценивать последствия принимаемых экономических и политических решений. СВЦ успешно разрабатывает множество других, более специфичных технологий, от поиска оптимального расположения аварийных служб и станций скорой помощи, выявления прорывов нефтепроводов и прогнозирования повреждения посевов зерновых до сложных технологий противоракетной обороны, предупреждения террористических акций, оценки инвестиционных проектов, рыночных исследований и т.д. Применение современных суперкомпьютеров позволяет сократить время выполнения этих задач в десятки раз - так, обработка полного изображения со спутника "Метеостат" на современном компьютере может занять более суток, а использование СКИТа сокращает это время до получаса.
Вычислительные мощности СВЦ также используются сторонними организациями для проведения наиболее ресурсоемких расчетов. Так, Институт молекулярной биологии и генетики НАНУ проводит расчеты на кластере СКИТ-1 с применением программных пакетов GROMACS и GAMESS с целью изучения синтеза молекул белка в организме человека и исследования механизмов образования раковых клеток.
