Суперкомпьютер «УРАН»

Андрей Созыкинavs@imm.uran.ruЗаведующий сектором суперкомпьютерных технологии ИММ УрО РАНЗаведующий кафедрой высокопроизводительных компьютерных технологий ИМКН УрФУ

Конференция «DUMP». 24 – 25 мая 2013 г., отель «Angelo», г.Екатеринбург

2

Суперкомпьютеры

Большие высокопроизводительные компьютеры

Используются для решения научных задач

Области применения: Физика Новые материалы Гидрогазодинамика Механика сплошной среды Дизайн лекарств

3

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

4

Типы суперкомпьютеров

Массивно-параллельные системы

Системы с общей памятью

Кластеры

5

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

6

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

7

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

8

Компиляторы и пакеты

Компиляторы: Intel Composer (C/C++ и Fortran) PGI Accelerator (с поддержкой OpenACC) GCC nvcc (CUDA)

Пакеты прикладных программ: Matlab Ansys

Бесплатные пакеты: OpenFOAM, LAMMPS, NAMD и др.

Оптимизированные математические библиотеки

9

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

10

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

11

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

12

Спасибо за внимание!

Контакты:Андрей СозыкинEmail: avs@imm.uran.ruСайт: www.asozykin.ru