Пиковая производительность 523,8 TFLOPS прототипа суперкомпьютера МВС-10П на базе процессоров Intel Xeon E5-2690 и с сопроцессорами Intel Xeon Phi SE10X устанавливает рекордный для России и СНГ уровень энергоэффективноти более 1680 мегафлопс/Вт
На крупнейшей международной выставке по высокопроизводительным вычислениям SC12 группа компаний РСК (стенд #4721), ведущий в России и СНГ разработчик и интегратор <полного цикла> суперкомпьютерных решений нового поколения, продемонстрировала прототип вычислительной системы 10-ти петафлопсного диапазона (PFLOPS - квинтиллион операций в секунду), создаваемой в Межведомственном суперкомпьютерном центре Российской академии наук (МСЦ РАН). Суперкомпьютер МВС-10П на базе архитектуры <РСК Торнадо> - это крупнейшая не только в России и странах СНГ, но и в Европе система с новейшими сопроцессорами Intel Xeon Phi . Новый суперкомпьютер МСЦ РАН установил сразу несколько рекордов в различных номинациях. Прототип этой мощной системы с жидкостным охлаждением и пиковой производительностью 523,8 TFLOPS (триллионов операций в секунду) устанавливает рекордный для России и СНГ уровень энергоэффективности более 1680 мегафлопс/Вт, что в 4,8 раза выше предыдущего рекорда по энергоэффективности для этого региона (также принадлежавшего системе на базе архитектуры <РСК Торнадо> с жидкостным охлаждением).
Применение передовой системы жидкостного охлаждения позволяет достичь уникальной в отрасли вычислительной плотности 181 TFLOPS на одну стойку 80см*80см*42U или 141 TFLOPS/м3, 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.
Вычислительное поле прототипа состоит из 3328 вычислительных ядер процессоров Intel Xeon E5-2690 и 25376 ядер сопроцессоров Intel Xeon Phi SE10X. 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). Также, новый суперкомпьютер МСЦ РАН оснащается технологией гибкого управления энергопотреблением <РСК ЭКОсистема>, которая позволяет дополнительно уменьшить суммарную стоимость владения (ТСО) на 25%. Данная технология управления энергопотреблением была впервые продемонстрирована группой компаний РСК на ведущей европейской суперкомпьютерной выставке ISC'12 в Гамбурге и впервые внедрена в суперкомпьютере МВС-10П на базе архитектуры <РСК Торнадо>.
<Суперкомпьютер в МСЦ РАН - это крупнейший в Европе, России и странах СНГ вычислительный комплекс с новейшими сопроцессорами Intel Xeon Phi. Использование сопроцессора Intel Xeon Phi в архитектуре <РСК Торнадо> позволило в 4,8 раза улучшить наш же рекорд по энергоэффективности для России и стран СНГ, достигнув значения более 1680 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.
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:
Х обеспечение научных исследований, проводимых в институтах РАН, современными вычислительными и телекоммуникационными ресурсами;
Х оказание методической помощи исследователям в использовании высокопроизводительных вычислительных средств и современных средств обработки информации и подготовка научных кадров высшей квалификации;
Х обеспечение доступа к современным электронным библиотекам и архивам, базам и коллекциям данных;
Х 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 увеличит производительность вычислительного комплекса Межведомственного суперкомпьютерного центра, позволит достичь сразу нескольких уникальных показателей в производительности, энергоэффективности и управляемости технических средств, обеспечит 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.
<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:
ХДо 128 х86-серверов в стандартной 42U стойке 80х80х200 см;
ХВысокоплотный дизайн blade-серверов на основе стандартных и массово доступных серверных плат;
ХРекордная 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;
ХРекордный 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);
ХОтвод более 100 кВт электроэнергии от стойки с помощью уникальной системы жидкостного охлаждения РСК;
ХВозможность использования самых высокопроизводительных моделей серверных процессоров Intel с тепловыделением 135 Вт. Например, процессора Intel Xeon E5-2690 (2,9 ГГц, 8 ядер) и новейшего высокопроизводительного сопроцессора Intel Xeon Phi;
ХВысокая 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;
ХВысокая плотность - 74 TFLOPS на кв. м. (только на базе процессоров Intel Xeon) и 283 TFLOPS на кв. м. (с сопроцессорами Intel Xeon Phi);
ХВысокая масштабируемость - до уровня нескольких PFLOPS (десятки стоек);
ХЭкономическая эффективность - сокращение эксплуатационных расходов до 60% (экономия затрат на электроэнергию в руб. благодаря эксплуатации решения РСК);
ХКомпактность - сокращение площади ЦОД в несколько раз по сравнению с традиционными решениями на основе воздушного охлаждения;
ХВозможность использования ускорителей и сопроцессоров (например, Intel Xeon Phi).
ХПолный интегрированный стек программного обеспечения <РСК БазИС>, оптимизированного для высокопроизводительных вычислений.
