Модернизация суперкомпьютера для выполнения научно-технических расчетов в Межведомственном суперкомпьютерном центре Российской академии наук (МСЦ РАН)

О заказчике

Межведомственный Суперкомпьютерный Центр (МСЦ) создан в 1996 году совместным решением Президиума Российской академии наук (РАН), Министерства науки и технологий Российской Федерации, Министерства образования Российской Федерации и Российского фонда фундаментальных исследований (РФФИ), и является государственным научным учреждением. Сегодня МСЦ является крупнейшим и самым мощным суперкомпьютерным центром в России в сфере науки и образования, в десять раз превышающим по производительности другие крупные вычислительные центры России. Коллектив МСЦ состоит из высококвалифицированных научных сотрудников, программистов и инженеров. В настоящее время в МСЦ работают 84 сотрудника, в том числе 3 академика, член корреспондент РАН, 9 докторов и 19 кандидатов наук. Для решения важнейших задач в различных областях науки и техники в МСЦ создаются временные творческие коллективы, в которые входят ведущие ученые-математики и опытные программисты. При МСЦ работают базовые кафедры: Московского физико-технического института (МФТИ), Московского института электронной техники (МИЭТ), Московского института радиотехники, электроники и автоматики (МИРЭА), на которых обучаются более 70 студентов. Установлено стратегическое партнерство с Московским государственным университетом, где совместными усилиями создан учебный вычислительный комплекс. МСЦ РАН, совместно с Министерством связи и массовых коммуникаций Российской Федерации, Агентством по делам молодежи Российской Федерации, Институтом системного программирования РАН, корпорацией Hewlett-Packard и ЗАО «Синтерра» является соучредителем и ресурсным центром всероссийской научно-образовательной программы «Университетский кластер», в которой принимают, на сегодняшний день, участие свыше 30 российских ВУЗов.

Ситуация (что было до внедрения)

Актуальность выполнения проекта была обусловлена постоянным существенным ростом потребностей в высокопроизводительных параллельных вычислениях со стороны научных учреждений РАН, участников научных программ профильных министерств Российской Федерации и федеральных научных центров, российских ВУЗов.

Решение (описание того, что было сделано)

В ходе исполнения проекта необходимо было, без остановки вычислений, расширить возможности пользователей системы, обеспечить расширение использования параллельных и распределенных вычислений в рамках всероссийских научно-образовательных программ, увеличить производительность запущенного в эксплуатацию в 2007 году суперкомпьютера для выполнения научно-технических расчетов производительностью 45 ТФлопс (1 ТФлопс равен 1 триллиону операций в секунду над вещественными числами двойной точности) не менее чем в 2 раза.

Созданный суперкомпьютер имеет производительность 95,04 ТФлопс. Реализован на платформе HP Blade Systems. В составе системы 990 вычислительных узлов с 2-мя 4-х ядерными процессорами Intel Xeon с тактовой частотой 3 ГГц каждый. Совокупный объем оперативной памяти вычислительных узлов составляет свыше 7,6 Тбайт. Объем дисковой памяти внешней разделяемой системы хранения данных макета превышает 120 Тбайт. Коммуникационная сеть построена по технологии InfiniBand DDR с пропускной способностью 20 Гбит/с в каждом направлении. Транспортная и управляющая сети построены по технологии Gigabit Ethernet. В проекте помимо технологий компании Hewlett-Packard также применено оборудование и ПО компаний IBM, Cisco и Sun Microsystems.

Преимущества (эффект от внедрения)

На сегодняшний день суперкомпьютер МСЦ РАН является самой мощной вычислительной системой, установленной в странах СНГ и Восточной Европы. Он занимает 35-е место (из 500) в Международном рейтинге самых высокопроизводительных вычислительных систем мира, а также 1-е место (из 50) в российском рейтинге суперкомпьютеров.

Модернизация суперкомпьютера позволила Межведомственному суперкомпьютерному центру:

— повысить обеспеченность сотрудников научных учреждений РАН, участников научных программ Министерства промышленности, науки и технологий РФ и Министерства образования РФ, грантодержателей РФФИ и федеральных научных центров современными вычислительными ресурсами;

— улучшить качество оказания методической помощи;

— расширить доступ к современным базам данных;

— ускорить проведение исследований по развитию системного и прикладного математического обеспечения, а также решение задач большой сложности.