5, апрель 2013  — 

Прототип суперкомпьютера МВС-10П с пиковой производительностью
52 3,8 TFLOPS на базе архитектуры «РСК Торнадо» с жидкостным охлаждением имеет рекордный для России и СНГ уровень энергоэффективно c ти
более 1949,3 мегафлопс/Вт

Межведомственный суперкомпьютерный центр Российской академии наук (МСЦ РАН) совместно с группой компаний РСК и корпорацией Intel провели презентацию для прессы прототипа суперкомпьютера МВС-10П (10-ти петафлопсного диапазона, PFLOPS — квадриллион операций в секунду), с пиковой производительностью 523,8 TFLOPS (триллионов операций в секунду), созданного на базе инновационной архитектуры «РСК Торнадо» с прямым жидкостным охлаждением. Это крупнейшая за пределами США система с новейшими сопроцессорами Intel® Xeon Phi™ и один из первых 7-ми таких суперкомпьютеров в мире, который на текущий момент занимает 2-ю позицию в списке Top50 (апрель 2013 г.) самых мощных суперкомпьютеров в России и СНГ, а также 59-е место в рейтинге Top500 (ноябрь 2012 г.) самых высокопроизводительных вычислительных систем в мире.

Специально для знакомства с этой передовой суперкомпьютерной системой и планами развития проекта МВС-10П в МСЦ РАН в Москву прибыл Джек Донгарра, ведущий американский и мировой эксперт в области HPC (высокопроизводительных вычислений), один из создателей списка Top500 и самого известного индустриального теста LINPACK.

Межведомственный Суперкомпьютерный Центр РАН (открыт в 1999 году, имеет филиалы в Санкт-Петербурге и Казани) является одним из самых мощных суперкомпьютерных центров коллективного пользования в России в сфере науки и образования. Коллектив МСЦ состоит из высококвалифицированных научных сотрудников, программистов и инженеров. МСЦ обслуживает более чем 100 организаций, в центре работают 181 группа исследователей, решается более 900 задач фундаментальной и прикладной направленности.

Основными задачами МСЦ являются:

• обеспечение научных исследований , проводимых в институтах РАН, современными вычислительными и телекоммуникационными ресурсами ;
• оказание методической помощи исследователям в использовании высокопроизводительных вычислительных средств и современных средств обработки информации и подготовка научных кадров высшей квалификации ;
• обеспечение доступа к современным электронным библиотекам и архивам, базам и коллекциям данных;
• проведение исследований по развитию системного и прикладного математического обеспечения, а также решение задач большой сложности.

«Новый мощный суперкомпьютер МВС-10П на базе архитектуры «РСК Торнадо» в 3 раза увеличил производительность вычислительного комплекса Межведомственного суперкомпьютерного центра, позволяя достичь сразу нескольких уникальных показателей в производительности, энергоэффективности и управляемости технических средств, а также обеспечивая проведение поисковых исследований на переднем крае суперкомпьютерных дисциплин, а также решение актуальных и фундаментальных научных проблем в рамках Российской академии наук для развития научного и экономического потенциала нашей страны», — подчеркнул, член президиума РАН, директор МСЦ РАН академик Геннадий Савин.

Новый суперкомпьютер МСЦ РАН, состоящий из 208 вычислительных узлов на базе инновационной 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 ® E 5-2690 и 25376 ядер сопроцессоров Intel Xeon Phi SE 10 X . 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).

Эти передовая вычислительная система уже продемонстрировала рекордные показатели сразу в нескольких направлениях:

• Энергоэффективность

Благодаря использованию современных процессоров Intel® Xeon® E5–2690 и новейших сопроцессоров Intel® Xeon Phi™ в сочетании с передовым жидкостным охлаждением среднегодовые затраты на электроэнергию могут быть сокращены на 60%. Энергоэффективность этого суперкомпьютера достигла рекордного для России и стран СНГ уровня 1949,3 MFLOPs/Вт, что в 5,5 раза лучше предыдущего рекорда для нашего региона, также принадлежавшего системе на базе архитектуры «РСК Торнадо» с жидкостным охлаждением. Новый суперкомпьютер МВС-10П занял в ноябре 2012 года 30-ое место в мировом рейтинге самых энергоэффективных компьютеров мира Green500, имея лучший результат среди всех российских систем за все время их присутствия в этом списке.

• Высочайшая вычислительная плотность

Применение передовой системы жидкостного охлаждения позволяет достичь уникальной в отрасли вычислительной плотности 181 TFLOPS на одну стойку 80см*80см*42 U или 141 TFLOPS/м 3 , что в 3,8 раза лучше предыдущего мирового рекорда для х86 архитектур. Высокая вычислительная плотность необходима для суперкомпьютеров экзафлопного диапазона производительности, содержащих сотни вычислительных стоек с энергопотреблением более 100 кВт каждая. Уникальный уровень плотности, реализованный в прототипе системы МВС-10П на базе архитектуры «РСК Торнадо», подтверждает достижимость требуемого результата при создании столь высокопроизводительных систем.

• Снижение суммарной стоимости владения

Новый суперкомпьютер МСЦ РАН оснащен технологией гибкого управления энергопотреблением «РСК ЭКОсистема», которая позволяет дополнительно уменьшить суммарную стоимость владения (ТСО) на 25%. Данная технология впервые внедрена в суперкомпьютере МВС-10П на базе архитектуры «РСК Торнадо». 

«Мы рады продемонстрировать прототип суперкомпьютера МВС-10П в МСЦ РАН — крупнейший за пределами США вычислительный комплекс с новейшими сопроцессорами Intel Xeon Phi. Использование сопроцессора Intel Xeon Phi в архитектуре «РСК Торнадо» позволило в 5,5 раз улучшить наш же рекорд по энергоэффективности для России и стран СНГ, достигнув значения более 1949 мегафлопс/Вт. Это стало возможным благодаря объединению двух уникальных технологий — энергоэффективного решения с жидкостным охлаждением на базе архитектуры «РСК Торнадо» и применения сопроцессора Intel Xeon Phi для построения высокопроизводительных решений, позволив достичь на данный момент мирового рекорда энергоэффективности для решений на архитектуре х86», — отметил Алексей Шмелев, исполнительный директор группы компаний РСК.

«Нам очень приятно, что суперкомпьютерный проект в МСЦ РАН стал первым в Европе и одним из первых в мире внедрений с использованием новейших сопроцессоров Intel Xeon Phi . Объединение в одном проекте технологических инноваций от РСК, МСЦ РАН и Intel позволило достичь новых прорывов в энергоэффективности, вычислительной плотности и производительности. Повышение производительности и улучшение возможностей программирования суперкомпьютерных систем являются глобальным вызовом на пути к экзафлопной эре, и для нас большая честь участвовать в создании стратегической российской вычислительной системы», — сказал Радж Хазра ( Raj Hazra ), вице-президент корпорации Intel и генеральный директор Intel Technical Computing Group .

Уникальные характеристики решений на базе архитектуры «РСК Торнадо»

Новый виток развития инновационной архитектуры «РСК Торнадо» для создания энергоэффективных и компактных центров обработки данных (ЦОД) и суперкомпьютерных комплексов позволил специалистам группы компаний РСК впервые в мире реализовать прямое жидкостное охлаждение для стандартных и массово доступных серверных плат (различных производителей) на базе процессоров Intel Xeon , изначально созданных для традиционных систем с воздушным обдувом электронных компонент, вместе с новейшими сопроцессорами Intel Xeon Phi. Это третье поколение энергоэффективных решений РСК для сегментов высокопроизводительных и облачных вычислений, а также ЦОД.

Высокопроизводительные решения с высокой вычислительной плотностью на базе архитектуры «РСК Торнадо» с жидкостным охлаждением предназначены для решения различных задач заказчиков. Продуктовая линейка включает: РСК микроЦОД (от 16 до 64 узлов), РСК миниЦОД (от 64 до 256 узлов) и РСК ЦОД (более 2-х стоек с высокой плотностью до десятков PFLOPS).

Среди уникальных характеристик архитектуры «РСК Торнадо» и решений на ее основе следует отметить следующие:

• До 128 х86-серверов в стандартной 42U стойке 80х80х200 см;
• Высокоплотный дизайн blade -серверов на основе стандартных и массово доступных серверных плат;
• Рекордная энергоэффективность — показатель эффективности использования электроэнергии PUE (Power Usage Effectiveness) достигает рекордного для HPC-индустрии значения 1,06 (соотношение «энергопотребление всей системы/энергопотребление электронных компонент»). То есть не более 5,7% энергопотребления расходуется на охлаждение всей системы;
• Рекордный коэффициент вычислительной эффективности достигает 96% на тесте LINPACK для новых процессоров Intel Xeon E5-2690 (технология Intel® Turbo Boost работает все время, что обеспечивает прирост тактовой частоты до 400 МГц при работе с тестом LINPACK);
• Отвод более 100 кВт электроэнергии от стойки с помощью уникальной системы жидкостного охлаждения РСК;
• Возможность использования самых высокопроизводительных моделей серверных процессоров Intel с тепловыделением 135 Вт. Например, процессора Intel Xeon E 5-2690 (2,9 ГГц, 8 ядер) и новейшего высокопроизводительного сопроцессора Intel Xeon Phi ;
• Высокая пиковая вычислительная мощность более 47 TFLOPS в одной стойке на базе архитектуры Intel x86 с набором инструкций Intel AVX и более 181 TFLOPS с использованием сопроцессоров Intel Xeon Phi;
• Высокая плотность — 74 TFLOPS на кв. м. (только на базе процессоров Intel Xeon ) и 283 TFLOPS на кв. м. (с сопроцессорами Intel Xeon Phi );
• Высокая масштабируемость – до уровня нескольких PFLOPS (десятки стоек);
• Экономическая эффективность – сокращение эксплуатационных расходов до 60% (экономия затрат на электроэнергию в руб. благодаря эксплуатации решения РСК);
• Компактность – сокращение площади ЦОД в несколько раз по сравнению с традиционными решениями на основе воздушного охлаждения;
• Возможность использования ускорителей и сопроцессоров (например, Intel Xeon Phi).
• Полный интегрированный стек программного обеспечения «РСК БазИС», оптимизированного для высокопроизводительных вычислений.