ppt - Андрей Созыкин

Суперкомпьютер
«УРАН»
Андрей Созыкин
avs@imm.uran.ru
Заведующий сектором суперкомпьютерных
технологии ИММ УрО РАН
Заведующий кафедрой высокопроизводительных
компьютерных технологий ИМКН УрФУ
Конференция «DUMP». 24 – 25 мая 2013 г., отель «Angelo», г.Екатеринбург
Суперкомпьютеры



Большие
высокопроизводительные
компьютеры
Используются для
решения научных задач
Области применения:





Физика
Новые материалы
Гидрогазодинамика
Механика сплошной среды
Дизайн лекарств
2
Суперкомпьютеры в
Екатеринбурге


Институт математики и
механики УрО РАН
Суперкомпьютер «УРАН»
Пиковая производительность
220 TFlops
 6 место в Российском списке
ТОП50 наиболее мощных
суперкомпьютеров
 78 место в мировом списке
Graph500

3
Типы суперкомпьютеров

Массивнопараллельные
системы

Системы с общей
памятью

Кластеры
4
Суперкомпьютер «УРАН»


Суперкомпьютер «УРАН» - это кластер
Основа «УРАНа» - серверы стандартной
архитектуры HP SL390/270:







2 процессора Intel Xeon
8 GPU NVIDIA Tesla M2090/M2050
Память 92 или 196 ГБ
Жесткий диск
Сетевые адаптеры
ОС Linux
Коммуникационная сеть:

Infiniband DDR 20 ГБ/с
5
GPU для вычислений

Гибридные вычисления в
суперкомпьютере «УРАН»:
Центральные процессоры
(CPU)
 Графические процессоры
(GPU) – аналоги видеокарт


Производительность:



CPU Intel – 185 GFlops
GPU NVIDIA Tesla K20X – 1.3
TFlops
Аналог Tesla для
персоналок – NVIDIA
Geforce
6
Как программировать

Языки программирования:



С/С++
Fortran
Технологии параллельного программирования:
MPI (Message Passing Interface) – программирование
для кластера
 OpenMP (Open Multi-Processing) – программирование
для многоядерного сервера (узла кластера)


Программирование для GPU


NVIDIA CUDA (Compute Unified Device Architecture)
OpenACC – директивы, аналог OpenMP
7
Компиляторы и пакеты

Компиляторы:





Пакеты прикладных программ:



Matlab
Ansys
Бесплатные пакеты:


Intel Composer (C/C++ и Fortran)
PGI Accelerator (с поддержкой OpenACC)
GCC
nvcc (CUDA)
OpenFOAM, LAMMPS, NAMD и др.
Оптимизированные математические библиотеки
8
Кто считает?

Институты УрО РАН:







Институт физики металлов
Институт теплофизики
Институт математики и механики
Институт химии твердого тела
Институт механики (г. Ижевск)
Институт механики сплошных сред (г.Пермь)
Уральский федеральный университет:



Физико-технический институт
Институт математики и компьютерных наук
Институт радиоэлектроники и информационных
технологий
9
Примеры задач






Алгоритмы решения трехмерных обратных задач
гравиметрии и магнитометрии в многослойных средах
Разработка параллельных алгоритмов решения СЛАУ с
блочными матрицами для задач электроразведки
Анализ данных дистанционного зондирования Земли в
целях поиска структурных различий на разновременных
снимках территорий, а также в целях обнаружения и
локализации объектов на космических изображениях
Исследование информативности геофизических полей
для навигации автономных движущихся объектов
Моделирование динамики и сейсмичности литосферы
Численное моделирование взаимодействия излучения с
веществом
10
Итоги

Суперкомпьютер «УРАН»:
Кластер, построенный по гибридной технологии (CPU
+ GPU)
 6-е место в Российском ТОП50
 Используется институтами УрО РАН и УРФУ для
решения научных задач


Планы:
Попасть в список ТОП500 наиболее мощных
суперкомпьютеров мира
 Решение задач для промышленных предприятий

11
Спасибо за внимание!

Контакты:
 Андрей
Созыкин
 Email: avs@imm.uran.ru
 Сайт: www.asozykin.ru
12