Суперкомпьютер для Объединенного института ядерных исследований
Суперкомпьютер вошел в рейтинг ТОП-50 самых мощных компьютеров России и стран СНГ*
Лаборатория информационных технологий Объединенного института ядерных исследований (ОИЯИ) обеспечивает работу гетерогенного полигона HYBRILIT, который призван придать кардинальное ускорение комплексным теоретическим и экспериментальным исследованиям в области физики высоких энергий, ядерной физики и физики конденсированных сред. Проект HYBRILIT предусматривал создание суперкомпьютера для проведения ресурсоемких вычислений в рамках исследований и моделирований ядерных процессов, которые ведутся учеными России и других стран.
Задача
Многообразие и сложность исследовательских задач потребовали создания гибридного гетерогенного суперкомпьютера, состоящего из двух подсистем. Вычислительные узлы одной из них основаны на серверных процессорах компании Intel. Специализация этой подсистемы — параллельные и ресурсоемкие вычисления. Ее разработкой и построением занималась компания РСК. Вторая подсистема, предназначенная для визуализации, моделирования и исследования многомерных процессов, основана на графических ядрах (GPU) NVIDIA. Задачи, связанные с проектированием и созданием этой подсистемы суперкомпьютера, стали «зоной ответственности» компании IBS Platformix. Специалистам системного интегратора предстояло разработать решение, осуществить поставку, инсталляцию и запуск GPU-компоненты.
Решение
Для построения GPU-подсистемы суперкомпьютера ОИЯИ была выбрана платформа NVIDIA DGX-1. Ее вычислительная компонента имеет пиковую производительность 600 Тфлопс с одинарной точностью и 300 Тфлопс c двойной. Для создания GPU-подсистемы были использованы 5 серверов NVIDIA DGX-1. Каждый из них имеет восемь графических процессоров NVIDIA Tesla V100, основанных на архитектуре NVIDIA Volta. Отличительная черта таких процессоров — высокая производительность, которая, к примеру, в пять раз выше, чем в системах с архитектурой Pascal. Это быстродействие достигается за счет использования целого ряда новых технологий, в том числе интерфейса NVLink 2.0 с пропускной способностью до 300 Гбит/с. Необходимо отметить, что один из серверов NVIDIA DGX-1, использованных в подсистеме, имеет 40 960 ядер CUDA, которые по своей вычислительной мощности эквивалентны 800 высокопроизводительным центральным процессорам.
Результаты
Суперкомпьютер ОИЯИ, названный в честь выдающегося математика Николая Николаевича Говоруна, стал одним из самых мощных в России. После его создания институт получил возможность проводить ресурсоемкие вычисления в рамках исследовательских задач по квантовой хромодинамике на решетке.
Cуперкомпьютер используется для моделирования экспериментов и процессов, происходящих на коллайдере протонов и тяжелых ионов NICA. Они нацелены на воссоздание в лабораторных условиях особого состояния вещества, в котором пребывала Вселенная в момент Большого взрыва.
Суперкомпьютер ОИЯИ — не только мощнейшая вычислительная база. Институт получил вместе с ним все необходимые программные решения и инструменты разработки.
С их помощью будут внедряться технологии искусственного интеллекта и глубокого обучения. Интеллектуальная платформа позволит ученым-ядерщикам из России и многих стран мира до 100 раз быстрее проводить аналитическую обработку данных и визуализировать их в режиме реального времени.
Наконец, суперкомпьютер обеспечит экономию ресурсов. GPU-подсистема на платформе NVIDIA DGX-1 сравнима по производительности с 250 серверами и при этом требует значительно меньших расходов на поддержку информационной инфраструктуры.
Дмитрий Подгайный, ученый секретарь ЛИТ ОИЯИ: «Выбирая платформу, мы ориентировались на производительность системы и экспертизу разработчика. Платформа NVIDIA DGX-1, построенная на графических процессорах, идеально подходит для визуализации, моделирования и исследования многомерных процессов. При выборе системного интегратора ключевое значение имели опыт исполнителя и уровень нашего доверия к нему в решении организационных и технических задач. Таким образом, реализацию проекта мы поручили системному интегратору IBS Platformix. GPU-компонента была успешно запущена менее чем за месяц с момента получения оборудования».
Виктор Журкин, системный архитектор IBS Platformix: «Перед нами стояла задача создать не просто пул вычислительных мощностей, а платформу, на базе которой будут создаваться и работать инструменты, нацеленные на решение сложнейших задач в области ядерных исследований. ОИЯИ доверил нам выполнение уникального проекта по запуску решения, при помощи которого будут выполняться алгоритмы глубокого обучения, тренировки и работы нейронных сетей».
*GPU-компонента суперкомпьютера им. Н.Н. Говоруна в марте 2020 года заняла 21 место в 32 редакции рейтинга ТОП-50 самых мощных компьютеров России и стран СНГ, который составляется научно-исследовательским центром МГУ и Межведомственным суперкомпьютерным центром РАН.
IBS Platformix работает на российском ИТ-рынке с 1992 года и является дочерним предприятием компании IBS. Сегодня IBS Platformix — один из крупнейших системных интеграторов в России. Специализация компании — тиражируемые решения для корпоративной ИТ-инфраструктуры.
Высокая квалификация и богатый опыт сотрудников позволяют компании успешно выполнять проекты, реализуя полный жизненный цикл работ: от технического аудита до сервисной поддержки программно-аппаратных решений и обучения пользователей.
IBS Platformix имеет высшие партнерские статусы крупнейших производителей ИТ-оборудования и ПО. Ежемесячно IBS Platformix делает поставки, включающие ИТ-решения почти двухсот ИТ-вендоров.
К настоящему моменту постоянными клиентами IBS Platformix являются более 2500 компаний.
