Компания РСК, ведущий российский разработчик решений для высокопроизводительных вычислений (HPC), рассказала о том, как её платформа «РСК Торнадо» помогает ускорить решение научных задач в самых разных областях. Речь идёт о решениях на базе процессоров Intel Xeon Ice Lake-SP (Platinum 8368Q) и памяти Intel Optane PMem 200. Эти вычислительные системы были представлены в начале прошлого месяца. Решение обеспечивает производительность до 967,45 Тфлопс на стойку (на 37 % больше по сравнению с предыдущим поколением).

Сообщается, что новую платформу в числе прочих опробовали такие организации, как Объединённый институт ядерных исследований (ОИЯИ), Сибирский суперкомпьютерный центр (ССКЦ) СО РАН на базе Института вычислительной математики и математической геофизики (ИВМиМГ) и Физико-технический институт имени А.Ф. Иоффе РАН (ФТИ им. А.Ф. Иоффе). В частности, специалисты ФТИ им. А.Ф. Иоффе при моделирование астрофизических объектов с экстремальным энерговыделением добились 76-% увеличения производительности по сравнению с предыдущим поколением процессоров.

Учёные из ОИЯИ провели вычисления в области физики высоких энергий с использованием GRID-технологий: специалисты оценили скорость обработки данных, получаемых от Большого адронного коллайдера (CERN), а также скорость генерации и реконструкции модельных данных планируемых экспериментов по исследованию кварк-глюонной плазмы на создаваемом в ОИЯИ ускорительном комплексе NICA. Оказалось, что «РСК Торнадо» на базе Ice Lake-SP обеспечивает примерно двукратное увеличение быстродействия по сравнению с чипами Cascade Lake-SP.

Исследователи ИВМиМГ СО РАН в ходе моделирования процессов образования звёзд при параллельной реализации и использовании нового кода для решения уравнения Пуассона смогли достичь коэффициента ускорения в 1,52 раза. Применение автовекторизации для AVX-512 и набора Intel oneAPI и вовсе обеспечило 16-кратный рост быстродействия по сравнению с использованием аналогичных процессорных ядер без автовекторизации.

Компания Lenovo и её бизнес-партнёр Pro-Com займутся реализацией проекта по созданию высокопроизводительного вычислительного комплекса HoreKa. Ожидается, что эта система в нынешнем году войдёт в десятку мощнейших суперкомпьютеров Европы.

Заказчиком комплекса выступает Технологический институт Карлсруэ (KIT) — немецкий исследовательский университет. Основой системы послужат серверы Lenovo ThinkSystem в гибридной конфигурации с прямым жидкостным охлаждением. Общая производительность суперкомпьютера, как ожидается, составит 17 Пфлопс.

В общей сложности будут задействованы почти 60 000 вычислительных ядер процессоров Intel Xeon Scalable нового поколения. Компанию им составят 740 ускорителей NVIDIA A100 с охлаждением горячей водой. Объём основной памяти — 220 Тбайт. Для обмена данными между узлами будет использована сеть NVIDIA Mellanox InfiniBand HDR с пропускной способностью до 200 Гбит/с на порт. Параллельная файловая система Spectrum Scale обеспечит хранение более 15 Пбайт информации.

Система будет задействована «для исследований в области источников энергии и транспортных средств, материаловедения, наук о Земле, медико-биологических наук, а также в физике элементарных частиц и космомикрофизике». Кроме того, Lenovo предоставит институту GOAST (Genomics Optimization and Scalability Tool), оптимизированное решение для задач биоинформатики, которое, в частности, позволяет кратно ускорить процесс секвенирования генома.

Компания Hyperion Research обнародовала результаты исследования глобального рынка серверов для платформ высокопроизводительных вычислений (HPC). В 2020 году мировая отрасль показала рост вопреки пандемии и непростой экономической обстановке во многих регионах.

Выручка поставщиков, по оценкам, составила $13,74 млрд. Это приблизительно на 1,1 % больше по сравнению с 2019-м, когда поставки серверов для HPC-систем в денежном выражении равнялись $13,60 млрд.

Отмечается, что от падения отрасль спас суперкомпьютер Fujitsu Fugaku с архитектурой ARM, введённый в эксплуатацию примерно на год раньше планировавшихся сроков с целью ускорения борьбы с коронавирусной инфекцией.

Крупнейшим игроком обозначенного рынка по итогам прошлого года стала HPE с долей 33,4 %: иными словами, эта компания контролирует треть отрасли. На второй позиции располагается Dell Technologies с 20,8 %, а «бронза» досталась Fujitsu с 9,6 %. Все прочие поставщики сообща удерживают 42,2 % рынка.

Аналитики отмечают, что некоторые сегменты отрасли растут значительно быстрее других. Это касается систем искусственного интеллекта, машинного обучения, высокопроизводительной аналитики данных и больших данных.

Эксперты также фиксируют рост в сегменте облачных HPC-нагрузок: показатель CAGR (среднегодовой темп роста в сложных процентах) на протяжении пяти лет здесь прогнозируется на уровне 17,6 %.

Новый вычислительный комплекс Национального суперкомпьютерного центра (NSCC) Сингапура будет использовать процессоры AMD EPYC 7003 Milan. В основу суперкомпьютера ляжет платформа HPE Cray EX с комбинацией чипов EPYC 7763 (64C/128T, 2,45–3,5 ГГц) и EPYC 75F3 (32С/64T, 2,95–4,0 ГГц).

Пиковая теоретическая производительность составит 10 Пфлопс (квадриллионов операций с плавающей запятой в секунду), что в восемь раз больше нынешних вычислительных ресурсов NSCC. Использовать новый суперкомпьютер планируется для решения задач в таких областях, как биомедицина, генная инженерия, изменения климата и т. д. Ввести комплекс в эксплуатацию участники проекта рассчитывают к 2022 году.

«Процессоры AMD EPYC являются наиболее востребованными для HPC-исследований, которые имеют общемировую значимость, и именно поэтому они были выбраны для оснащения самого мощного суперкомпьютера Сингапура. Мы рады сотрудничеству с HPE и Национальным суперкомпьютерным центром Сингапура в целях развития научного потенциала в области медицины, климатических исследований, инженерии и многого другого», — заявляют в AMD.

Специалисты суперкомпьютерного центра им. Лейбница (LRZ) в Мюнхене (Германия) сообщили, что улучшат свою систему SuperMUC-NG для расширения возможностей искусственного интеллекта суперкомпьютера в рамках партнёрства с Intel и Lenovo. Сейчас данная система имеет производительность 19,5 Пфлопс и занимает 15 место в списке TOP500.

В настоящее время суперкомпьютер SuperMUC-NG включает в себя 6 336 «тонких» узлов на базе серверов Lenovo ThinkSysten SD650 с прямым жидкостным охлаждением, каждый с двумя 24-ядерными процессорами Intel Xeon Platinum 8174 (Skylake-SP) и 96 Гбайт памяти, 144 «толстых» узла c теми же процессорами и 768 Гбайт памяти, а также хранилище суммарной ёмкостью 70 Пбайт. Облачный сегмент SuperMUC-NG включает 82 40-ядерных узла с 192 Гбайт RAM, ещё 32 таких же узла, но с двумя ускорителями NVIDIA Tesla V100 и 768 Гбайт RAM, а также один «суперузел»: 192 ядра и 6 Тбайт RAM.

В рамках второго этапа развития SuperMUC-NG получит новые узлы Lenovo ThinkSystem SD650-I v3 на базе грядущих процессоров Intel Xeon Sapphire Rapids и ускорителей Intel X^e HPC (Ponte Vecchio), тоже с прямым жидкостным охлаждением «горячей» водой. А новое хранилище на базе Intel DAOS будет использовать узлы с Intel Xeon Ice Lake-SP, Intel Optane PMem 200 и Optane SSD. Основой для программной платформы станет oneAPI. Новая система будет использовать как для классических HPC-задач, так и для ИИ.

«Мы очень рады, что LRZ выбрала партнерство с Intel для вывода на рынок их системы SuperMUC на основе продуктового портфеля Intel XPU, передовых технологий упаковки и памяти, а также унифицированного программного стека oneAPI для обеспечения следующего поколения высокопроизводительных вычислений», — заявил Раджа Кодури (Raja Koduri), старший вице-президент, главный архитектор и генеральный менеджер по архитектуре, графике и программному обеспечению Intel.

Отметим, что обновлённый SuperMUC-NG — это вторая после Aurora система, которая будет одновременно использовать ускорители Ponte Vecchio и процессоры Sapphire Rapids. Запус первой, экзафлопсного суперкомпьютера Aurora в Аргоннской национальной лаборатории, ранее пришлось отложить из-за проблем Intel в освоении 7-нм техпроцесса.

Ливерморская национальная лаборатория имени Лоуренса (LLNL), IBM и Red Hat объединяют усилия для разработки передовых методов работы с системами высокопроизводительных вычислений (HPC) и облачными платформами. По словам специалистов LLNL, облачные технологии всё чаще задают тренды для вычислительных экосистем. Поэтому взаимодействие HPC и облаков уже назрело, и это позволит обеспечить устойчивость таких систем в принципе.

В соответствии с недавно подписанным меморандумом о взаимопонимании (MOU) исследователи намерены внедрить инфраструктуру планирования LLNL Flux в корпоративную платформу Kubernetes — Red Hat OpenShift. Это позволит HPC использовать облачные и контейнерные технологии, а также удовлетворить растущий спрос на ресурсоёмкие задачи.

Фреймворк для планирования Flux позволяет развёртывать новые типы ресурсов, планировщики и сервисы по мере развития центров обработки данных, включая переход на эксафлопсных мощности. Возможности и большие ресурсы Flux делает его вполне подходящим для облегчения оркестровки с использованием таких инструментов, как Red Hat OpenShift, на крупномасштабных кластерах HPC, которые, по прогнозам исследователей LLNL, получат большее распространение в ближайшие годы. Объединение фреймворка Flux с фреймворками облачной оркестрации, такими как Red Hat OpenShift и Kubernetes, позволит в будущем объединить HPC и облачные технологии, что даст возможность быстрого масштабирования при необходимости.

Толчком к решению использовать Flux в качестве подключаемого модуля планировщика Kubernetes послужил успешный прототип, появившийся в результате сотрудничества Ок-Риджской национальной лаборатории (Oak Ridge National Laboratory, ORNL), Аргоннской национальной лаборатории (ANL), Ливерморской национальной лаборатория им. Э. Лоуренса (LLNL), и проекта центров передового опыта между LLNL и IBM для того, чтобы понять природу формирования рака. По словам исследователей, плагин позволил обеспечить более сложное планирование рабочих процессов Kubernetes, что убедило их в том, что они смогут интегрировать Flux с Red Hat OpenShift.

В целом, в индустрии высокопроизводительных вычислений (HPC) и анализа данных уже давно растёт интерес к использованию контейнеров для упрощения оркестрации и, как следствие более, полному и безопасному использованию ресурсов систем. Кроме того, стали появляться и первые гибридные системы, сочетающие локально установленный суперкомпьютер с облачными ресурсами.

Метеорологическая служба Великобритании официально объявила, что созданием суперкомпьютера мощностью 60 Пфлопс, который позволит более точно прогнозировать погоду и моделировать изменение климата, займутся Microsoft и HPE. На эти цели правительство Великобритании выделило £1,2 млрд ($1,6 млрд). Работа над проектом уже начата, ввести суперкомпьютер в эксплуатацию планируется в июле 2022 года.

Суперкомпьютер будет разбит на четыре блока для повышения отказоустойчивости. Каждый блок будет состоять из машины HPE Cray EX, первоначально с процессорами AMD EPYC 7003, которые позже будут дополнены CPU EPYC следующего поколения. Кроме того, каждый блок будет интегрирован с Microsoft Azure и станет использовать кластеры HB-инстансов (тоже на базе AMD EPYC), объединённых посредством InfiniBand, а также общую систему облачного архивирования суммарной ёмкостью почти 4 Эбайт с высокопроизводительными функциями хранения и извлечения данных и запросов к ним.

Первое поколение данного суперкомпьютерного решения будет иметь в общей сложности более 1,5 млн ядер CPU и мощность более 60 Пфлопс. При этом Microsoft обеспечит дальнейшее обновление вычислительных возможностей в течение следующих десяти лет. Надо полагать, что к концу этого срока арендуемые в облаке мощности будут как минимум сравнимы с изначальное производительностью суперкомпьютера.

Суперкомпьютер разместят на юге Великобритании. Его работа будет обеспечиваться за счёт использования полностью возобновляемой энергии. Благодаря лучшей, по словам создателей, в индустрии энергоэффективности предполагается сократить выбросы CO₂ на 7415 т только за первый год эксплуатации.

В китайских государственных СМИ появились сообщения о планах правительства КНР построить на космодроме Вэньчан, расположенном на острове Хайнань на юге Китая, суперкомпьютерный центр для анализа данных, связанных с космической индустрией и другими отраслями.

Предполагается, что стоимость суперкомпьютера для этого объекта составит 20 миллиардов юаней ($3,1 млрд), что сделает его одной из самых дорогих вычислительных машин в мире. Как сообщает газета Hainan Daily, начиная с 2022 года суперкомпьютерный центр будет предоставлять услуги обработки больших данных для ряда отраслей, включая аэрокосмический и морской секторы.

China Space Report

В следующем десятилетии Китай планирует создание огромных группировок коммерческих спутников для сервисов, которые будут предлагать различные услуги, начиная от доступа к высокоскоростному интернету на борту самолётов и заканчивая мониторингом поставок угля.

Чтобы выполнить намеченную программу, Китаю необходимо создавать более крупные ракеты, способные выводить на орбиту больше спутников, или же построить больше стартовых площадок. Впрочем, можно делать и то, и другое. В настоящее время у Китая есть четыре стартовых комплекса, включая три на материке и один на острове Хайнань.

Ранее в этом месяце правительство КНР заявило, что планирует построить новую коммерческую космическую базу на Хайнане, чтобы удовлетворить растущую потребность в запусках ракет. Новый суперкомпьютер будет обеспечивать выполнение вычислений, связанных с осуществлением запусков, а также будет анализировать данные, полученные в ходе реализации космических программ, предоставляя кроме того услуги смежным отраслям.

Вызывает удивление объявленная стоимость суперкомпьютера. Для сравнения — Великобритания потратит $1,56 млрд на суперкомпьютер для метеорологической службы. Самый быстрый в мире суперкомпьютер Fugaku обошёлся в немногим более $1 млрд с учётом десяти лет исследований и разработок. Предыдущий рекордсмен по стоимости, Summit, стоил $200 млн. Грядущий суперкомпьютер Frontier, первая в мире экзафлопсная система, стоит $600 млн, хотя эта сумма может увеличиться, если учесть стоимость всех научно-исследовательских проектов, связанных с его созданием.

На торжественной церемонии в словенском Мариборе состоялся запуск первого в ЕС суперкомпьютера мирового уровня в рамках проекта EuroHPC, который получил название Vega. Эта система, как утверждается, является крупнейшей в стране. Она основана на платформе BullSequana XH2000, созданной компанией Atos.

Суперкомпьютер обеспечивает стабильную производительность в 6,9 Пфлопс. Он позволит словенским и европейским учёным сотрудничать в крупных международных проектах и поддерживать разработку научных приложений, систем машинного обучения, искусственного интеллекта и высокопроизводительного анализа данных.

Строительство суперкомпьютера Vega финансировалось Европейским фондом регионального развития и Министерством образования, науки и спорта Словении (65,8 %), а также из фондов совместного предприятия EuroHPC (34,2 %). Как отмечается, суперкомпьютер Vega полностью готов к работе. Он значительно увеличит вычислительную мощность, доступную в настоящее время в Европе. Доступ к нему будет предоставлен уже в текущем месяце.

EuroHPC — это панъевропейский проект по разработке современных суперкомпьютеров, который был анонсирован ещё в 2018 году. Проект общей стоимостью €8 млрд предполагает софинансирование со стороны Евросоюза и стран-участниц. Однако планы неоднократно менялись. Так, Великобритания, один из активных участников проекта, покинула его, а в прошлом году назрел кризис — страны сократили бюджеты и были не готовы к финансированию.

Штутгартский Центр высокопроизводительных вычислений (HLRS), одна из крупнейших суперкомпьютерных площадок в Европе, получила очередное пожертвование от AMD — 10 серверов, вычислительные мощности которых будут направлены на исследования, связанные с пандемией SARS-CoV-2, а также на другие неотложные нужды.

Новые узлы, производством которых занималась Penguin Computing дополнят имеющийся кластер Vulcan. Каждый сервер содержит один процессор AMD EPYC и восемь ускорителей Radeon Instinct. Их суммарная производительность составит 530 Тфлопс FP64.

Изображения: HLRS

Новое оборудование также поможет проектам HIDALGO и bwHPC-S5. Кроме того, сейчас HRLS работает на моделью, позволяющей ежедневно прогнозировать необходимое количество койко-мест в отделениях реанимации и интенсивной терапии по всей Германии. В дальнейшем вероятно использование новых узлов для проведения исследований в области геномики, разработки вакцин, механизмов передачи инфекции и эпидемиологического моделирования.

Серверы Penguin Computing переданы HLRS в рамках второго этапа работы фонда AMD COVID-19 HPC Fund, в рамках которого компания выделяет высокопроизводительные системы наиболее нуждающимся организациям, занятым борьбой с пандемией. AMD и Penguin Computing также являются участниками консорциума COVID-19 HPC.