Суперкомпьютер IBM в МГУ

Московский государственный университет (МГУ) имени Ломоносова и корпорация IBM (NYSE: IBM) обнародовали подробности своего соглашения о поставке суперкомпьютера Blue Gene/P для факультета Вычислительной математики и кибернетики МГУ. Эта новейшая вычислительная система — первый суперкомпьютер всемирно известной серии Blue Gene, установленный в России. Он будет применяться для проведения фундаментальных исследований в областях нанотехнологий, моделирования новых материалов, биомедицины, моделирования деятельности мозга и других областях.

<Мы как ведущее высшее учебное заведение России чрезвычайно горды тем, что Московский государственный университет сможет присоединиться к ведущим мировым исследовательским организациям в решении некоторых из известных человечеству наиболее сложных научных проблем, связанных с cупервычислениями — от задач астрофизики до построения молекулярных моделей, — говорит Виктор Садовничий, ректор Московского государственного университета. — Настоящее соглашение с IBM открывает новую эру использования суперкомпьютеров в России>.

Московский Государственный университет приобретет две аппаратные стойки системы Blue Gene/P, содержащих 8,192 плотно упакованных микропроцессоров. Производительность данной конфигурации суперкомпьютера составит, как ожидается, 27,8 терафлопс (Tflop/s — триллионов операций с плавающей точкой в секунду), что в 2600 раз превышает производительность самого быстродействующего современного домашнего персонального компьютера. Согласно текущему рейтинговому списку Top500.org, система, которая будет установлена в МГУ, войдет в число пятидесяти самых мощных суперкомпьютеров мира. Кроме того, Blue Gene требует значительно меньше энергии и площадей, чем другие ведущие суперкомпьютерные системы. Каждая стойка Blue Gene/P не превышают по размеру домашний холодильник и по меньшей мере в семь раз более энергоэффективна, чем любой другой суперкомпьютер.<Модульная>и масштабируемая конструкция Blue Gene предусматривает возможность добавления стоек по мере возрастания потребностей в вычислительных мощностях.

.

Blue Gene/P представляет собой второе поколение самых мощных суперкомпьютеров в мире. Системы IBM серии Blue Gene неизменно лидировали в рейтинговом списке Top500 самых высокопроизводительных вычислительных систем в мире (www.top500.org) с 2004 года. В последнем списке Top500 суперкомпьютеры Blue Gene занимают 1 и 2 места. Четыре из десяти самых высокопроизводительных вычислительных систем в этом списке также являются системами Blue Gene. Благодаря своей уникальной конструкции, допускающей сверхплотную компоновку процессоров, а также передовым технологиям оперативной памяти и интерфейсов внутренних межсоединений, Blue Gene является также самым энергетически эффективным и компактным суперкомпьютером в мире.

Поставку системы Blue Gene Московскому государственному университету осуществляет бизнес-партнер IBM — компания Белый Ветер. Запуск суперкомпьютера МГУ планирует на апрель 2008 года.

О суперкомпьютере Blue Gene/P

Семейство суперкомпьютеров Blue Gene было создано в рамках инициативы IBM по разработке высокомасштабируемой и высоконадежной вычислительной платформы для научных исследований. В системах Blue Gene разработчикам удалось обойти два основных ограничения современных технологий ресурсоемких вычислений — ограничения по потреблению электроэнергии и полезному пространству помещений для размещения оборудования. Суперкомпьютер Blue Gene целенаправленно разрабатывался с учетом требований по размещению в помещениях меньшей площади и меньшему расходу электроэнергии в сравнении с аналогичными коммерчески доступными конкурирующими вычислительными системами. Сегодня суперкомпьютер Blue Gene/P, по меньшей мере, в 7 раз энергетически эффективнее любого другого суперкомпьютера.

Энергетически эффективная конструкция и технологическая модель вычислений суперкомпьютеров Blue Gene чрезвычайно востребованы везде в отрасли, где люди стремятся уменьшить потребление энергии и достичь требуемых уровней производительности без традиционного увеличения рабочей частоты микропроцессоров. Революционная конструкция суперкомпьютера Blue Gene предусматривает использование множества небольших встраиваемых чипов с низким энергопотреблением, каждый из которых связан внутрисистемными межсоединениями на базе пяти специализированных интерфейсных сетей.

Ряд ведущих мировых исследовательских организаций и университетов уже разместили заказы на поставку суперкомпьютеров Blue Gene/P. Исследовательский центр ядерной энергетики Argonne National Laboratory (Национальная лаборатория Аргонн) Министерства энергетики США, расположенный недалеко от Чикаго, шт. Иллинойс, планировал развертывание первого в США суперкомпьютера Blue Gene/P в прошлом году. Заказчики из Германии — исследовательский центр города Юлих Forschungszentrum Julich и научное общество Макса Планка Max Planck Society — также намеривались начать установку Blue Gene/P в своих лабораториях в конце 2007 года. Кроме того, развертывание систем Blue Gene/P планировалось также Нью-йоркским университетом в Стони Брук (Stony Brook University); Брукхэвенской национальной лабораторией (Brookhaven National Laboratory), расположенной в Кэмп-Аптоне на Лонг-Айленде, штат Нью-Йорк; и расположенным в графстве Чешир (Великобритания) исследовательским центром Лаборатория Дасбери (Daresbury Laboratory) при британском комитете по научным и техническим организациям (Science and Technology Facilities Council).

Подобно своему предшественнику, суперкомпьютер Blue Gene/P имеет модульную конструкцию, состоящую из нескольких аппаратных стоек, которые можно добавлять по мере роста потребности в дополнительной вычислительной мощности.

Суперкомпьютер Blue Gene/P построен на базе чипов, содержащих по четыре процессорных ядра IBM PowerPC 450 с тактовой частотой 850 МГц. Каждый такой чип (процессор) способен обеспечивать выполнение до 13,6 млрд. операций в секунду. Плата с размерами 2 х 2 фута (приблизительно 61 х 61 сантиметра), которая содержит 32 таких процессора, обладает производительностью 435 млрд. операций в секунду, что превышает по мощности типовой 40-узловой серверный кластер, построенный на серийных двухядерных процессорах. В стойки высотой 6 футов (приблизительно 1,83 метра) установлены 32 такие процессорные платы. Каждая аппаратная стойка может обеспечивать выполнение 13,9 триллионов операций в секунду, что в 1300 раз превышает вычислительные возможности самого быстродействующего современного домашнего персонального компьютера.

Суперкомпьютер Blue Gene/P в конфигурации с производительностью 1 петафлопс (1 квадриллион операций в секунду) содержит 294912 процессора и представляет собой кластер из 72 аппаратных стоек. Компоненты системы соединяются между собой высокоскоростной оптической сетью. Blue Gene/P может масштабироваться до конфигурации с 884736 процессорами, размещенными в 216 стойках — такая система способна продемонстрировать производительность в 3 петафлопса. Стандартная конфигурация суперкомпьютера Blue Gene/P будет содержать 4096 процессоров на стойку.

По данным Web-сайта green500.org, система Blue Gene является самым энергоэффективным компьютером в мире. Система Blue Gene специально разрабатывался для того, чтобы обеспечивать максимальную производительность в расчете на киловатт потребляемой электроэнергии. Для выполнения сорока миллиардов операций Blue Gene/P потребяляет такое же количество электорэнергии, как и обычная лампочка мощностью 100 ватт.

Операционная система суперкомпьютера Blue Gene основана на ОС Linux с открытым исходным кодом. В этой среде будут выполняться прикладные приложения, написанные на распространенных языках программирования, таких как Fortran, C и C++, использующих основанные на стандартах коммуникационные протоколы MPI (Message Passing Interface — интерфейса передачи сообщений). Суперкомпьютер Blue Gene/P поддерживает разнообразные приложения, применяемые в настоящее время на системах Blue Gene/L для проведения исследований во многих научных областях, включая физику, химию, биологию, астрофизику, генетику, космологию, сейсмологию и др.