Archiwum superkomputerów Cyfronetu

Pierwszy komputer obliczeniowy został uruchomiony w Cyfronecie 27 czerwca 1975 roku. Był to jeden z dwóch komputerów CDC CYBER 72 zakupionych przez Polskę w 1973 roku: pierwszy stanął w Instytucie Badań Jądrowych w Świerku pod Warszawą, drugi w Cyfronecie (ówcześnie: Środowiskowym Centrum Obliczeniowym CYFRONET-Kraków). Pomiędzy obydwiema instalacjami minęły dwa lata, a opóźnienie spowodowane było głównie problemami z embargiem, jakim objęte były kraje socjalistyczne, w tym także Polska. Uczelnie i instytuty naukowe obydwu miast zostały wyposażone w terminale, złożone z czytnika kart dziurkowanych i drukarki wierszowej, umożliwiające zdalne uruchamianie programów i odbiór wyników w postaci wydruku.

Zainstalowany w Cyfronecie superkomputer, wyprodukowany przez amerykańską firmę Control Data Corporation (CDC), był oparty na architekturze serii 6400. Olbrzymią, jak na tamte czasy, szybkość obliczeń komputerów z tej serii osiągnięto dzięki wieloprocesorowej strukturze systemu oraz wieloprogowej technice obliczeń. Jednostka centralna dla systemu obliczeniowego ŚCO CYFRONET-Kraków posiadała 1 procesor centralny (CPU), który był sterowany przez 10 procesorów peryferyjnych (PPU). Wszelkie przesyłanie danych pomiędzy pamięcią operacyjną a urządzeniami peryferyjnymi odbywało się za pośrednictwem procesorów peryferyjnych. To one wykonywały podstawowe operacje arytmetyczne i logiczne, przygotowując i przydzielając zadania dla centralnego procesora, co pozwalało na jego najefektywniejsze wykorzystanie. Średnia szybkość obliczeń jednostki centralnej wynosiła milion operacji na sekundę.

Konfiguracja systemu Cyber 72 w ŚCO CYFRONET-Kraków

• 1 procesor centralny obejmujący 98324 słów pamięci operacyjnej (słowo 60-bitowe, cykl pamięci 1 μs),
• 10 procesorów peryferyjnych dysponujących pamięcią 4096 słów (12 bitów),
• 12 kanałów WE/WY,
• konsola operatorska, dwuekranowa, wyposażona w klawiaturę,
• czytnik kart pozwalający na wczytanie 1200 kart w ciągu minuty,
• drukarka wierszowa drukująca 1200 linii na minutę (136 znaków w linii),
• perforator kart (250 kart na minutę),
• komputer był początkowo wyposażony w 3 dyski typu 841 o pojemności 2x40 MB każdy; w 1979 zostały one wymienione na 3 dyski typu 844 o pojemności 100 MB każdy.

Galeria zdjęć

• 
• 

W 1991 roku, dzięki korzystnej zmianie sytuacji politycznej oraz pozyskaniu funduszy z Komitetu Badań Naukowych, uruchomiono w Cyfronecie mini-superkomputer Convex C120 (Lajkonik) – pierwszy wektorowy komputer w Europie Środkowej, z procesorem wektorowo-skalarnym (20 MFlops), pamięcią operacyjną 64 MB i przestrzenią dyskową 4 GB. Lajkonik bardzo szybko okazał się niewystarczający dla zaspokojenia wzrastających potrzeb obliczeniowych krakowskiego środowiska naukowego.

Dlatego już rok później zainstalowano jednoprocesorowy Convex C3210 (Krak), o maksymalnej wydajności systemu 50 MFlops, 128 MB RAM i 10 GB pamięci dyskowej. Krak był dużo szybszy, nowocześniejszy i w pełni kompatybilny z Lajkonikiem. W 1993 roku, poprzez dołożenie drugiego procesora i 2,5-krotne powiększenie pamięci, rozbudowano go do wersji C3220.

W 1994 roku, po trwających niemal rok staraniach o licencję eksportową rządu USA, w Cyfronecie zainstalowano komputer Convex C3820 (Smok) – w tym czasie największy komputer w Europie Środkowej, z dwoma procesorami wektorowo-skalarnymi. Superkomputer Smok charakteryzował się wydajnością 480 MFlops dla arytmetyki 32-bitowej i 240 MFlops dla arytmetyki 64-bitowej. Posiadał 256 MB pamięci operacyjnej i 10 GB dyskowej. Podobnie jak poprzednicy, w krótkim czasie od instalacji komputer osiągnął poziom pełnego obciążenia. Stąd zaistniała potrzeba dalszej, szybkiej rozbudowy zasobów komputerowych.

Rozwiązaniem miał być uruchomiony w 1995 roku pierwszy w Cyfronecie masywnie równoległy komputer - Convex Exemplar SPP1000/XA (Anna). Początkowa konfiguracja obejmowała 16 procesorów HP PA-RISC 7100, 1,5 GB RAM i 32 GB pamięci dyskowej, i zapewniała wydajność maksymalną 3,2 GFlops. Anna działała w oparciu o system operacyjny SPP-UX 3.0.4 (oparty na HP-UX). Po rozszerzeniu konfiguracji o kolejne 16 procesorów komputer osiągnął teoretyczną wydajność 7,68 GFlops.

W czerwcu 1996 roku, superkomputer Anna, jako pierwszy z komputerów Cyfronetu, znalazł się na liście TOP500 najszybszych superkomputerów świata, zajmując 408 pozycję (już jako SPP1200). Superkomputer utrzymał tę pozycję na następnym, listopadowym, notowaniu listy (jako SPP1600).

Galeria zdjęć

• 
• 
• 
• 

W 1996 zainstalowano superkomputer IBM RS/6000 SP, z 5 procesorami Power2, zapewniającymi maksymalną teoretyczną moc obliczeniową 1,3 GFlops.

Komputer posiadał 2,5 GB RAM i 27 GB pamięci dyskowej.

IBM RS/6000 SP działał w oparciu o system operacyjny AIX.

W 1998 roku w Centrum zaczął działać komputer SGI Origin 2000 (Grizzly). W pełnej konfiguracji, już jako SGI Origin 2800, obejmował 128 procesorów R14000 z zegarem 500 Mhz, pamięć operacyjną 64 GB i pamięć dyskową 1,4 TB.

Superkomputer działał w oparciu o system operacyjny IRIX 6.5 (wersja UNIX przygotowana przez Silicon Graphics) oraz Interfejs sieciowy: FDDI, ATM, Ethernet, hippi.

SGI 2800 zbudowano w oparciu o modularną architekturę S2MP (Scalable Shared-memory MultiProcessing), umożliwiającą dostęp do wspólnej pamięci. Z punktu widzenia użytkownika, SGI 2800 stanowił jeden komputer, w którym dowolne zadanie mogło wykorzystać całą dostępną pamięć i wszystkie procesory.

Galeria zdjęć

• 
• 

W 2001 roku zainstalowano serwer SUN Fire 6800 (Saturn). Architektura superkomputera obejmowała 24 procesory UltraSparc III z zegarem 900 MHz i 24 GB RAM. Pozwalało to na osiągnięcie maksymalnej teoretycznej mocy 43,2 GFlops. Saturn posiadał 138 GB pamięci dyskowej. Interfejsem sieciowym systemu był SUN Gigabit Ethernet oraz Fast Ethernet. Saturn działał w oparciu o system operacyjny Solaris 8.

Superkomputer był częścią środowiska gridowo-portalowego dla obliczeń dużej mocy w klastrze komputerów Sun, zbudowanego w ramach projektu PROGRESS.

Rok później w Centrum pojawił się serwer SUN Fire V880, z 4 procesorami UltraSparc III z zegarem 750 MHz, 8 GB RAM i pamięcią dyskową 216 GB. Do serwera podłączona była macierz dyskowa macierz dyskowa StorEdge T3 ES obejmująca 18 dysków po 36 GB pamięci.

W 2002 roku uruchomiono klaster Zeus (RackSaver PC). Posiadał 27 dwuprocesorowych węzłów umieszczonych w jednej szafie (łącznie 54 procesory):

• 4 węzły po 2 procesory Pentium III 1 GHz, 512 MB pamięci, dysk 40 GB
• 23 węzły po 2 procesory Xeon 2,4 GHz, 1 GB pamięci, dysk 40 GB.

RackSaver PC osiągał 2,1 TFlops teoretycznej mocy obliczeniowej.

Pamięć operacyjna klastra wynosiła 25 GB, pamięć dyskowa 1080 GB (27*40 GB).

System wykorzystywał macierz dyskową Guardian 4400 (640 GB), a sieć wewnętrzną switch HP Pro Curve (40 portów 100 Mb/s, 1 port 1 Gb/s).

Działał w oparciu o system operacyjny RedHat LINUX 6.2.

Superkomputer został zainstalowany na potrzeby europejskiego projektu Crossgrid.

W 2003 zainstalowano pierwszy w Polsce komputer HP Integrity SuperDome (Jowisz) z 8 procesorami Intel Itanium2 z zegarem 1,5 GHz, pamięcią operacyjną 8 GB i dyskową 2 TB.

Jowisz osiągał 48 GFlops mocy obliczeniowej.

Działał w oparciu o system operacyjny HP-UX 11i.

Od 2006 roku w Centrum działał SGI Altix 3700 (Baribal), oferujący użytkownikom początkowo 128 procesorów Intel Itanium2 (1,5 GHz) o łącznej wydajności 384 GFlops, 256 GB RAM i 6,7 TB lokalnej pamięci dyskowej.

Po rozbudowie do 256 procesorów superkomputer osiągnął 1,5 TFlops mocy obliczeniowej.

Baribal był komputerem typu SMP, a więc widzianym przez użytkownika jako jeden komputer z jedną pamięcią i jednym systemem operacyjnym, w tym przypadku SUSE Linux Enterprise Server 10.

Baribal działał w oparciu o interconnect Numalink4 i wykorzystywał system kolejkowy PBS Pro.

Superkomputer wycofano z eksploatacji w Cyfronecie w listopadzie 2014 roku.

Od 2007 roku użytkownicy Cyfronetu uzyskali dostęp do superkomputera IBM Blade Center HS21/HS21XM (Mars).

Jego architektura obejmowała:

• 56 czterordzeniowych węzłów z procesorami Intel Xeon 5150 o częstotliwości 2,66 GHz i 8 GB RAM,
• 40 ośmiordzeniowych węzłów z procesorami Intel Xeon E5345 o częstotliwości 2,33 GHz i 16 GB RAM.

Łącznie Mars oferował użytkownikom 544 rdzenie obliczeniowe oraz 1,2 TB pamięci operacyjnej, co przekładało się na 6 TF mocy obliczeniowej.

Węzły obliczeniowe w klastrze były połączone siecią Ethernet 1 GB.

Superkomputer działał w oparciu system operacyjny RedHat Linux 5 i system kolejkowy Torque/Maui.

W 2007 roku uruchomiono superkomputer SGI Altix 4700 (Panda) zawierający 32 procesory Intel Itanium2 (1.66 GHz), 64 GB RAM i pojemność dyskową 2,3 TB.

Teoretyczna moc obliczeniowa komputera wynosiła 212 GFlops.

Pod względem architektury, Panda, podobnie jak Baribal, była superkomputerem typu SMP. Została oparta o ten sam system operacyjny SUSE Linux Enterprise Server 10.

Superkomputer pracował w oparciu o interconnect Numalink4 i wykorzystywał system kolejkowy PBS Pro.

Użytkowanie superkomputera Panda zakończyło się w Cyfronecie w 2015 roku.

Integralnym komponentem superkomputera Panda był moduł Reconfigurable Application Specific Computing (RASC). Ta technologia umożliwiała użytkownikom tworzenie sprzętu specyficznego dla aplikacji przy użyciu rekonfigurowalnych elementów logicznych.

RASC był połączony z dwoma układami FPGA Virtex4LX200. Każdy z nich oferował 200 tys. rekonfigurowalnych komórek logicznych. Dodatkowo dostępne były dwa bloki 80 MB pamięci QDR RAM.

Zastosowanie RASC w serii superkomputerów Altix powodowało traktowanie układu FPGA jako integralnego komponentu systemu, a nie urządzenia peryferyjnego. Dzięki szybkim połączeniom z zasobami procesora uniknięto ówczesnego "wąskiego gardła" peryferyjnych procesorów FPGA.

Galeria zdjęć

• 
• 

W 2008 roku zainstalowano Superkomputer HP Cluster Platform 3000 BL, z procesorami Intel Xeon Quad Core, dysponujący 4 TB RAM, 3 TB HDD o wydajności 55,5 TFlops. W tamtym okresie Zeus był najszybszym superkomputerem w Polsce i Europie Środkowo-Wschodniej. Zeus był dwunastokrotnie notowany na liście TOP500, w tym czterokrotnie z rzędu z lokatą wśród pierwszych 100 najszybszych komputerów świata (najwyżej na 81 miejscu na liście 06/2011) i dziesięciokrotnie jako najszybszy w Polsce. Po rozbudowie w 2013 roku, osiągając 374 TFlops w testach LINPACK, znajdował się na 114 miejscu listy TOP500 (lista 06/2013). Po raz ostatni Zeus znalazł się na liście TOP500 w 2015 roku i zajął 387 miejsce (lista 11/2015).

Według porównania z 2014 roku, Zeus pod względem mocy obliczeniowej odpowiadał 20 tysiącom ówczesnych standardowych komputerów klasy PC.

Zeus przez lata wspierał między innymi eksperymenty obliczeniowe wykonywane w CERN, w tym prace, które zaowocowały odkryciem bozonu Higgs'a. Zeus był heterogenicznym superkomputerem obliczeniowym. Składał się z czterech klas węzłów, zróżnicowanych pod względem architektury zasobów obliczeniowych, specjalnie dostosowanych do wymagań środowisk naukowych.

Klaster obliczeniowy - Zeus

• system operacyjny: Scientific Linux 6
• konfiguracja: HP BL2x220c
• procesory: Intel Xeon
• pamięć operacyjna: 23 TB
• moc obliczeniowa: 169 TFlops

Klaster obliczeniowy - Zeus BigMem

• system operacyjny: Scientific Linux 6
• konfiguracja: HP BL685c
• procesory: AMD Opteron
• pamięć operacyjna: 26 TB
• moc obliczeniowa: 61 TFlops

Zeus GPGPU

• system operacyjny: Scientific Linux 6
• konfiguracja: HP SL390s
• procesory: Intel Xeon
• pamięć operacyjna: 3,6 TB
• moc obliczeniowa: 136 TFlops

Zeus FPGA

• system operacyjny: Ubuntu
• konfiguracja: 2 x M-503 (Virtex-6 LX240T FPGA)
• procesory: Intel i7
• pamięć operacyjna: 12 GB
• zasoby obliczeniowe: 241 152 FPGA Logic Cells, 768 DSP48 Slices, 14 976 kbits Block RAM

Zeus vSMP

• Grupa maszyn wirtualnych typu vSMP przeznaczonych do obliczeń wymagających dużej ilości pamięci RAM.
• Oprogramowanie służące do tworzenia wirtualnych maszyn vSMP umożliwiało zbudowanie dowolnej ilości maszyn o dowolnej wielkości (będącej wielokrotnością liczby dostępnych serwerów).
• W 2012 roku system Zeus vSMP znalazł się w pierwszej trójce w rankingach najwydajniejszych maszyn tego typu na świecie.

Galeria zdjęć

• 
• 
• 
• 
• 
•