Дeнь oткрытыx двeрeй в СПбПУ | В нужнoм мeстe, в пoдxoдящee врeмя

В 2010 гoду СПбПУ Пeтрa Великого, неизменно занимающий ведущие позиции в рейтинге технических ВУЗов России, получил статус Национального исследовательского университета, подготавливающего специалистов в мульти-дисциплинарных научных исследованиях и разработках. Из более чем 52 образовательных и 92 научных специальностей, обучение по которым производится в стенах СПбПУ, подавляющее большинство (более 80%), в том числе, механика, физика твердого тела, физика плазмы, электроника, теория управления, машиностроение, приборостроение материаловедение, нанотехнологии, энергетика, энергосберегающие технологии, биотехнологии, биоинформатика, информационные технологии, интеллектуальные системы и многие другие, в определённой степени связаны с высокопроизводительными вычислениями.

Именно поэтому план по созданию Суперкомпьютерного центра СПбПУ был включён в Федеральную целевую программу (ФЦП) «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2014-2020 гг.» и Федеральной адресной инвестиционной программы (ФАИП). В 2010-2011 гг. появилась и оформилась идея создания такого центра, в 2012 году был сформулирован проект создания СКЦ, который был включён в ФЦП и ФАИП, в 2013 году велась разработка проекта, и уже в 2014 году началось непосредственное создание СКЦ.

В конце 2015 года СКЦ «Политехнический» впервые заработал на полную мощность. Созданный в его стенах гибридный вычислительный комплекс на базе передовых разработок российской группы компаний РСК с ходу попал в мировой рейтинг суперкомпьютеров TOP500, заняв там почётную 81-ю строчку (2014 год), а сейчас система «Политехник РСК Торнадо» занимает в этом списке 131-е место.

На сегодняшний день СКЦ «Политехнический» можно назвать самым современным вычислительным комплексом, созданным на базе российских ВУЗов и ориентированным на решение широкого круга междисциплинарных естественно-научных задач и поддержку проектирования сложных технических систем для наукоемких секторов науки и промышленности. Уже сейчас вычислительные ресурсы и сервисы СКЦ вместе с учёными СПбПУ используют различные научно-исследовательские организации и промышленные предприятия Санкт-Петербурга и региона. С момента запуска на полную проектную мощность вычислительные мощности СКЦ «Политехнический» использовались и продолжают все активнее использоваться различными исследовательскими коллективами для решения научных и инженерных задачи со сверхбольшими математическими расчётами и многоэтапным моделированием сложных процессов и объектов.

Владислав Синепол, директор СКЦ «Политехнический»

По словам Владислава Синепола, директора СКЦ «Политехнический», в ближайшее время планируется доработать юридическую и экономическую платформу для взаимодействия с коммерческими заказчиками.

И в то же время, государственные инвестиции в сумме порядка 1,4 млрд рублей, вложенные в создание СКЦ, уже сейчас возвращаются стране сторицей благодаря тому, что отныне в центре подготавливаются специалисты с высоким уровнем компетенций в применении суперкомпьютерных технологий при разработке наукоемкой продукции.

В настоящее время СКЦ выполняет роль регионального центра компетенций в области HPC в наукоемких отраслях промышленности и обеспечивает всё необходимое для подготовки квалифицированных инженеров в области суперкомпьютерных технологий для научных исследований и проектирования, включая возможности для разработки специализированного прикладного программного обеспечения для HPC. Кроме того, СКЦ стал технологической базой подготовки для преподавателей и студентов СПбПУ по информатике, компьютерным наукам и компьютерному инжинирингу.

Инвестиции в подготовку и выпуск специалистов современного уровня для российской науки и промышленности – это пример одного из лучших вложений государственных денег в наши дни.

День открытых дверей в СПбПУ | СКЦ «Политехнический»: функциональная структура

Для достижения высокой производительности и компактности в СКЦ СПбПУ реализован гибридный вычислительный комплекс с пиковой производительностью более 1,1 Пфлопс разработки российской группы компаний РСК. СКЦ «Политехнический» выполнен на базе комбинации высокоплотных и энергоэффективных HPC-платформ на основе архитектуры x86 с прямым жидкостным охлаждением: массивно-параллельной RSC PetaStream и кластерной «РСК Торнадо».

Платформа RSC PetaStream поставляется с набором программных инструментов Intel Cluster Studio XE для операционной системы Linux, а также с набором оптимизированных библиотек.

В сумме, платформы RSC PetaStream и «РСК Торнадо» обеспечивают защиту инвестиций на разработку и оптимизацию ПО благодаря тому, что при создании нового ПО для будущих вычислительных систем разработчики могут применять существующие модели программирования, фактически получая возможность запуска уже существующих приложений на суперкомпьютерах экзафлопсного диапазона.

Для удобства пользователей в решениях на базе RSC PetaStream и «РСК Торнадо» обеспечиваются расширенные программно-аппаратные функции мониторинга и управления системой с использованием интегрированного стека ПО «РСК БазИС».

Центр управления СКЦ

В системе используется технология контроля и мониторинга энергопотребления каждого узла, что позволяет суперкомпьютерным центрам реализовывать гибкие политики для оптимизации управления энергопотреблением, сокращая свои затраты на электричество и эксплуатацию вычислительных систем.

Системы «Политехник РСК Торнадо» и «Политехник RSC PetaStream» объединены в единый вычислительный комплекс посредством высокоскоростной коммутационной сети InfiniBand FDR.

В состав комплекса также входит дополнительный кластер на процессорах AMD Opteron 6380 с кэш-когерентным доступом к неоднородной памяти (архитектура CC-NUMA) и две СХД на базе серверных технологий с архитектурой Intel: параллельная СХД на базе распределенной файловой системы Lustre обладает ёмкостью 1 Пбайт, модульная СХД для облачных сред имеет ёмкость 0,5 Пбайт.

Функциональная структура СКЦ «Политехнический» обеспечивает оптимальное распределение вычислительной мощности для любого класса задач без необходимости поиска компромиссов между функциональностью и производительностью. Система предусматривает доступ к сервисам по схеме IaaS, SaaS, веб-лаборатории, а также с помощью удалённых виртуальных терминалов.

Центр обеспечивает широкие возможности по визуализации полученных результатов моделирования, предоставляя для этих целей законченный комплекс с системой рендеринга и всеми необходимыми для этого ресурсами.

Однородность и модульная архитектура вычислительных узлов обеспечивает возможность гибкого перемещения приложений, высокую доступность ресурсов, отказоустойчивость и возможность оперативного перераспределения нагрузки в случае сбоя части оборудования.