[hboneplus-hirlevel] Átadták Magyarország „legzöldebb” szuperszámítógépét: nagy teljesítményű feldolgozás energiahatékonyan

[info at hboneplus.hu]

A világ 165. legerősebb szuperszámítógép rendszerének szegedi
komponensét mutatta be az NIIF Intézet
2011. május 6-án a Nemzeti Információs Infrastruktúra Fejlesztési
Intézet [1] (az NIIF Intézet) és Szegedi Tudományegyetem [2] átadta a
hazai legnagyobb szuperszámítógépes rendszer harmadik elemét. Budapest
mellett három kiemelkedő egyetemváros, Debrecen, Pécs és Szeged
kutatási lehetőségei bővülnek a hazai informatikai fejlesztések közül
egyedülálló projektnek köszönhetően.
Az új infrastruktúra 4 szuperszámítógépből áll, amelyek földrajzilag
elosztott módon, az ország különböző városaiban kerültek
elhelyezésre (Budapest, Debrecen, Pécs, Szeged). A szuperszámítógépeket
az NIIF Intézet dedikált optikai hibrid hálózata kapcsolja össze egy
hatalmas erőforrássá. Noha a számítógépek teljesítménye
külön-külön is eléri az eddig Magyarországon üzembe helyezett bármely
más számítógép teljesítményét, az összesített kapacitásuk
meghaladja a 48 Teraflops értéket, ami a jelenlegi világranglistán a 165.
helyet jelenti. A számítási kapacitás a régebbi rendszer 70-szeresére,
a tárolási kapacitás csaknem 100-szorosára növekedett.
Nagy Miklós, az NIIF Intézet igazgatója elmondta, hogy a 3 éves tervező
munka eredményeként megvalósult országos szuperszámítógépes rendszer
alapvető feltétele a 4 szuperszámítógépet többszörös, 10 Gigabites
lambda összeköttetésekkel összekapcsoló hibrid hálózat. Ezt a
hálózatot 2010 decemberében adta át a felhasználói számára dr.
Nyitray Zsolt, a Nemzeti Fejlesztési Minisztérium infokommunikációért
felelős államtitkára
2011. május 6-án a Szegedi Tudományegyetemen adták át az említett 4
szuperszámítógép közül a harmadikat. Ez a gép Magyarország legnagyobb
teljesítményű, fat-node cluster architektúrájú szuperszámítógépe
és egyben a legkedvezőbb energiagazdálkodási jellemzőkkel is bíró. Az
NIIF szuperszámítógép-projektnek meghatározó kritériuma volt az
energiahatékonyság kiemelt kezelése. A szegedi konfiguráció a maga 350
GFlops/kW energiahatákonysági mutatójával vezeti a 4 gépből álló
hazai szuperszámítógép-rendszer „zöld" listáját. A gép a kedvező
fogyasztását részben az energiatakarékos processzoroknak, valamint a HP
Blade technológiájának köszönheti. Ez utóbbi kifinomult
energiaszabályozást biztosít a rendszer számára. A gépet az amerikai
Hewlett-Packard (a szuperszámítógépek piacának egyik vezető gyártója)
gyártotta és az Albacomp zRt. szállította. A Szegeden üzembe helyezett
gép az igen kifinomult, CP4000BL típusú blade technológiát tartalmazza.
A gépben a legkorszerűbb AMD Opteron 6174 típusú 12 magos Magny Cours
processzorok találhatók, a számítási csomópontokban lévő magok száma
összesen 2112. A belső kommunikációt a nagy teljesítményű, redundáns,
mesh topológiájú Infiniband hálózat biztosítja. A gépben 5,6 TByte
memória található, és tartozik hozzá egy negyed PByte méretű HP
StorageWorks X9320 háttértár alrendszer és high-end vizualizációs
alrendszer is.
A gép számítási teljesítménye meghaladja a 14 Tflop/s értéket, és
különösen jó energiahatékonysági mutatókkal rendelkezik. E
szuperszámítógép különlegessége, hogy nagyon hatékonyan futtathatók
rajta a vegyes párhuzamos programozási paradigmákat (üzenetküldést és
osztott-memóriát) alkalmazó algoritmusok is, hiszen olyan clusterről van
szó, amelynek minden csomópontja egy igen erős, 48 magos SMP
számítógép. Ez az újszerű, egyszerre MPI-t és OpenMP-t is alkalmazó
programozási technika különlegesen hatékony alkalmazások készítését
teszi lehetővé.
A gépek operációs rendszere RedHat Linux.
Dr. Szabó Gábor a Szegedi Tudományegyetem rektora elmondta: „A Szegedi
Tudományegyetemen évtizedek óta folynak kutatások, amelyekhez
elengedhetetlen a nagy-kapacitású számítógépek használata. Az Egyetem
pályázatokkal, innovációs szerződésekkel, saját fejlesztésekkel
folyamatosan bővítette számítógépes infrastruktúráját. Ennek a
következő állomása a most beállított szuperszámítógép.
Segítségével a számítástudományok területén nyílt forráskódú
programfejlesztést, szoftverek optimalizálását, képfeldolgozást, ún.
adatbányászatot végzünk.
A fizikai kutatásainknak jelentőséget ad a Szegeden épülő
szuper-lézerrel (ELI) tervezett kísérletekhez végzendő előszámolások:
hogyan lehet izolált, rendkívül rövid impulzusokat előállítani
szinkronizált lézer és nagyfrekvenciás impulzusok kombinációjával. Az
emberi szervezetre kevésbé káros lágy röntgen tartományba eső
hullámhosszú, rövid impulzussorozatok előállítási módjait elemezzük.
További kutatási terület az orvosi képalkotás szimulációja, műtétek
és diagnosztika során használt röntgenkészülékek modellezése, melynek
célja olyan eljárások kidolgozása, amelyekkel a képminőség javul,
miközben a beteg és orvos sugárterhelése csökken.
A kémia, biológia, gyógyszerész- és orvostudomány területén kiemelt
fontosságú a számítógépes gyógyszertervezés és fejlesztés,
kvantumkémiai és molekuladinamikai modellezés (molekulák, fehérjék
szerkezete, átalakulása, kölcsönhatása, enzimek aktivitása,
betegségcsoportok elemzése). Ezzel csökkenthető a gyógyszer
kifejlesztésének ideje, a szintetikus munka és részben a kísérleti
állatok száma.
Ígéretes a földtudományi modellezés, ahol pl. a repedezett kőzetek
áteresztését vizsgálják (radioaktív hulladék tárolása, vízvédelem,
stb.)".
A megújult NIIF szuperszámítógépes infrastruktúra - amellett, hogy
képes a hazai kutatás alapvető igényeinek kiszolgálására - lehetővé
teszi azt is, hogy hazánk bekapcsolódjon az Európai Kutatási térség
keretében formálódó, az EU által támogatott integrált európai
szuperszámítógépes infrastruktúrába (PRACE), biztosítva ezáltal azt,
hogy kutatóink a nagy európai rendszerekhez is hozzáférést kapjanak.
A fejlesztés a HBONE+ nevű, átfogó elektronikus infrastruktúra
fejlesztési projekt része, melyet az NIIF Intézet 2009 - 2012 között
valósít meg, az Új Magyarország Fejlesztési Terv által támogatott TIOP
1.3.2 projekt és KMOP 4.2.1/A_2 projekt keretében, Európai Uniós
források bevonásával.


[1] http://www.niif.hu
[2] http://www.u-szeged.hu/