Krakowski Prometheus wysoko na liście TOP500
Prometheus po raz kolejny znalazł się w notowaniach 500 najszybszych superkomputerów na świecie, zajmując 77 miejsce.
Najnowsza edycja listy TOP500 została ogłoszona 13 listopada 2017 roku, na konferencji Supercomputing'17 w Denver, w Stanach Zjednoczonych.
Prometheus – najszybszy polski superkomputer
Na 77 miejscu listy TOP500 został sklasyfikowany Prometheus − pracujący w Cyfronecie superkomputer o mocy obliczeniowej 2,4 Pflops (petaflopsa), obecnie najszybszy w Polsce. Zbudowany przez firmę Hewlett-Packard, według założeń opracowanych przez Cyfronet, Prometheus jest jedną z największych instalacji tego typu na świecie i jednocześnie pierwszą w Europie, opartą na najnowszej technologii bezpośredniego chłodzenia cieczą. Składa się z ponad 2200 serwerów platformy HP Apollo 8000, połączonych superszybką siecią InfiniBand o przepustowości 56 Gbit/s. Posiada ponad 53 tysiące rdzeni obliczeniowych (energooszczędnych i wydajnych procesorów Intel Haswell) oraz 279 TB pamięci operacyjnej w technologii DDR4. Do Prometheusa dołączone są dwa systemy plików o łącznej pojemności 10 PB i szybkości dostępu 180 GB/s. Prometheus jest również wyposażony w 144 karty Nvidia Tesla z procesorami graficznymi GPGPU.
Architektura superkomputera Prometheus odpowiada na zróżnicowane potrzeby naukowców dostarczając:
- klasycznych serwerów obliczeniowych, z wysoko wydajnymi procesorami Intel Xeon,
- zestawu serwerów z procesorami graficznymi NVIDIA K80 oraz akceleratorami Intel Xeon Phi 7120P i Nallatech FPGA,
- zestawu serwerów przeznaczonych do realizacji obliczeń w środowisku chmurowym.
Dla zobrazowania szybkości pracy Prometheusa można powiedzieć, że w celu dorównania jego możliwościom, należałoby wykorzystać moc ponad 50 000 najwyższej klasy komputerów PC w najmocniejszej konfiguracji, dodatkowo połączonych superszybką siecią i zarządzanych specjalnym oprogramowaniem – mówi prof. Kazimierz Wiatr, Dyrektor ACK Cyfronet AGH. – Dzięki innowacyjnej technologii bezpośredniego chłodzenia cieczą, Prometheus jest jednocześnie jednym z najbardziej energooszczędnych komputerów tej klasy na świecie. Jego efektywność energetyczna dorównuje systemom największych centrów danych na świecie, takich jak Google czy Facebook. Co więcej, chłodzenie cieczą umożliwia ekstremalnie wysoką gęstość instalacji, dzięki czemu ważąca ponad 40 ton część obliczeniowa zajmuje powierzchnię tylko 18 m2 i mieści się zaledwie w 20 szafach. By osiągnąć te same parametry, poprzednik Prometheusa, Zeus, musiałby zajmować aż 160 szaf. Poprzednikiem Zeusa był umieszczony w 8 szafach Baribal o mocy obliczeniowej 1,5 Tflops (teraflopsa) – Prometheus zbudowany w tamtej technologii zajmowałby ponad 12 000 szaf! – podkreśla Dyrektor Cyfronetu.
Prometheus został zainstalowany w nowoczesnej hali komputerowej Cyfronetu, specjalnie przystosowanej do jego eksploatacji. Prawidłowe funkcjonowanie superkomputera zapewniają ważne elementy infrastruktury technicznej, takie jak system gwarantowanego zasilania z dodatkowym agregatem prądotwórczym oraz nowoczesnymi systemami klimatyzacji technologicznej i gaszenia gazem. Wykorzystanie superkomputera obejmuje m.in.:
- analizę wyników badań,
- symulacje numeryczne,
- zaawansowane wizualizacje,
- równoległą analizę ogromnych zbiorów danych (big data),
- usługi chmurowe i wiele innych.
Zeus w tandemie z Prometheusem
Dla mniej wymagających obliczeniowo zadań swoje możliwości oferuje w dalszym ciągu Zeus, przez wiele lat najszybszy w Polsce superkomputer. Zeus był dwunastokrotnie z rzędu notowany na liście TOP500, w tym czterokrotnie z rzędu z lokatą wśród pierwszych 100. najszybszych superkomputerów świata i dziesięciokrotnie jako najszybszy w Polsce. Heterogeniczna architektura superkomputera zbudowana z czterech dedykowanych partycji sprzętowych udostępnia 25 468 rdzeni obliczeniowych oraz 204 procesory GPGPU o łącznej mocy obliczeniowej 374 Tflops. Użytkownicy mają do dyspozycji 60 TB (terabajtów) pamięci operacyjnej RAM oraz pamięć dyskową o pojemności 2,3 PB (petabajta). Serwery Zeusa połączone są za pomocą szybkiej sieci Infiniband o prędkości 40 Gb/s.
Sumarycznie w 2016 roku dwa najwydajniejsze superkomputery ACK Cyfronet AGH – Zeus i Prometheus, wykonały 7 748 677 zadań obliczeniowych o łącznym czasie trwania 24 653 lat.
Obliczenia naukowe z różnych dziedzin
Intensywne wykorzystanie mocy obliczeniowych Prometheusa i Zeusa przez naukowców możliwe jest dzięki ogólnopolskiej infrastrukturze PLGrid, przeznaczonej do prowadzenia badań naukowych in silico (z wykorzystaniem komputerów). Dedykowane środowiska obliczeniowe, tzw. gridy dziedzinowe, oraz specjalistyczne platformy informatyczne umożliwiają efektywną realizację coraz bardziej złożonych problemów obliczeniowych. Na superkomputerach ACK Cyfronet AGH prowadzone są między innymi badania dotyczące: modelowania rozwoju nowotworu, biomechaniki ścięgna Achillesa czy symulacji wiązki protonowej dla celów dozymetrycznych, radiobiologicznych i radiologicznych. Wykonywane są również obliczenia związane z symulacją transportu w grafenie, modelowaniem fizyki rdzenia reaktorów jądrowych, komputerowym generowaniem łańcuchów białkowych, wyznaczaniem siły naporu wiatru na obiekty o nietypowym kształcie, prognozowaniem pogody z wykorzystaniem modeli systemu ALADIN, jak i predykcją zapotrzebowania na energię elektryczną w skali kraju oraz tłumaczeniem maszynowym z języka polskiego na Polski Język Migowy. Dzięki krakowskim superkomputerom polscy uczeni mogą uczestniczyć w ważnych projektach międzynarodowych, w tym w eksperymentach CTA, LOFAR, EPOS, Wielkiego Zderzacza Hadronów w CERNie oraz niedawno odkrytych fal grawitacyjnych w detektorach LIGO i VIRGO.
Superkomputery umożliwiają znaczące skrócenie czasu wykonywania obliczeń, które przy użyciu pojedynczych komputerów często zajęłyby wiele lat (w konkretnych rzeczywistych przypadkach ponad 150, 700 czy nawet 1000 lat), a tu mogą być wykonane najczęściej w ciągu zaledwie kilku dni. Użytkownicy Cyfronetu mogą korzystać z profesjonalnych narzędzi wsparcia – od pełnej dokumentacji, poprzez szkolenia, aż po indywidualne konsultacje z ekspertami. Informacje dotyczące korzystania przez naukowców z zasobów Prometheusa i Zeusa znajdują się na http://www.cyfronet.pl i http://www.plgrid.pl. Warto zarejestrować się w Portalu PLGrid http://portal.plgrid.pl i korzystać z wielu udostępnianych unikatowych usług.
Superkomputery z Polski na liście TOP500
Oprócz Prometheusa, w obecnej edycji listy TOP500 znalazły się także inne superkomputery z Polski. Pełne zestawienie, wraz z wartościami mocy, przedstawia się następująco:
- 77 – Akademickie Centrum Komputerowe Cyfronet AGH, Prometheus (2349 Tflops),
- 172 – Poznańskie Centrum Superkomputerowo Sieciowe, Eagle (1372 Tflops),
- 176 – Centrum Informatyczne Trójmiejskiej Akademickiej Sieci Komputerowej PG, Tryton (1413 Tflops),
- 223 – Interdyscyplinarne Centrum Modelowania Matematycznego UW, Okeanos (1082 Tflops),
- 384 – Wrocławskie Centrum Sieciowo Superkomputerowe PWr, Bem (860 Tflops).
Najszybszy na świecie
Najszybszym superkomputerem na świecie jest już po raz dziesiąty superkomputer z Chin. Teoretyczna moc obliczeniowa superkomputera Sunway TaihuLight (po raz czwarty pierwsze miejsce), przekracza 125,4 Pflops. Superkomputery z Chin wyraźnie dominują na liście TOP500 (202 jednostki). Drugie miejsce zajmuje USA (143 jednostek). Najszybszy europejski superkomputer uplasował się na 3. pozycji.