|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
 |
|
Последнее
обновление:
November 2, 2004
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| |
| поиск
|
|
|
powered
by  |
|
|
|
| |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| |
|
|
|
|
|
|
|
| |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| |
|
|
|
|
|
| |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
В 2000-2003 годах были разработаны и
изготовлены несколько кластерных установок семейства "СКИФ", которые
использовались как для отладки программного обеспечения кластерного
уровня, так и для реальных вычислений в интересах предприятий
и учреждений России и Беларуси. Эти установки послужили материальной
базой для успешного выполнения Программы в 2000-2003гг. и получения
всех основных результатов по Программе:
разработана конструкторская документация (КД)
Ряда 1 семейства "СКИФ", проведены приемочные (государственные)
испытания. По результатам государственных испытаний конструкторской
документации присвоена литера "О1";
разработано базовое программное обеспечение (ПО)
кластерного уровня (КУ) суперкомпьютеров "СКИФ" Ряда 1, проведены
приемочные (государственные) испытания. По результатам государственных
испытаний программным системам ПО КУ "СКИФ" присвоена литера "О1";
разработан ряд прикладных систем для суперкомпьютеров
семейства "СКИФ", часть из которых прошла государственные испытания
и соответствующей программной документации присвоена литера "О1";
подготовлена (в ОАО "НИЦЭВТ") необходимая производственная
база, проведена разработка КД и освоены в производстве адаптеры
(N330, N337, N335) системной сети SCI, которые являются полными
функциональными аналогами адаптеров SCI компании Dolphin (D330,
D337, D335).
Помимо этих материальных результатов Программы
следует отметить самый важный технологический и организационный
результат: была создана команда, способная решать самые сложные
технические и научные задачи, что было доказано разработкой суперкомпьютера
"СКИФ К-500". В дальнейшем, в 2004 году, в рамках завершения Программы
и в последующие годы, в рамках Программы "СКИФ-2" (формирование
которой начато), этой командой уже запланирована разработка новых,
более мощных образцов суперкомпьютеров семейства "СКИФ".
Базовая конфигурация системы кластерного
уровня (БКС КУ) "Первенец".
Фактическое финансирование Программы "СКИФ"
началось в сентябре 2000 года, причем объем финансирования составил
примерно всего четверть от запланированного. В этих условиях было
проведено совещание основных исполнителей Программы, на котором
обсуждалось, каких результатов можно было бы достичь в данных
условиях за первый год работы. Было решено не ограничиваться бумажными
отчетами, а сделать весомый материальный результат в виде работающей
установки. Такая установка была необходима еще и потому, что имелся
существенный задел в разработке программного обеспечения и необходимо
было его отлаживать на работоспособном образце. Было принято решение
до конца года существенную часть финансовых ресурсов потратить
на создание первых образцов кластерного уровня семейства "СКИФ".
В условиях чрезвычайно ограниченных временных
рамок в результате совместных усилий были выдержаны все условия
и сроки согласованного плана-графика, и к концу декабря 2000 года
были созданы два образца суперкомпьютеров "Первенцы", один из
которых был установлен в Минске в УП "НИИЭВМ", второй в Переславле-Залесском
в ИПС РАН. Эта работа запомнилась всем исполнителям как яркий
пример сотрудничества, пример четкой кооперации между российскими
и белорусскими партнерами. Первые этапы работы - разработка эскизной
конструкторской документации - были выполнены в ОАО "НИЦЭВТ" в
Москве. Затем на основе этой документации в Минске в УП "НИИЭВМ"
в рекордные сроки была разработана рабочая конструкторская документация
и конструктивы. На своем опытном производстве УП "НИИЭВМ" выпустило
8 стоек и 32 корпуса для узлов вычислительной системы. Затем конструктивы
были доставлены в Москву в ОАО "НИЦЭВТ", где уже был завершен
подбор и закупка комплектующих. Здесь была произведена сборка
всей аппаратной части и первичное тестирование установок "СКИФ".
В ИПС РАН были произведены установка базового комплекта программного
обеспечения кластерного уровня, окончательная наладка, тестирование
и замеры показателей производительности и других технических характеристик.
Кроме того, на первые образцы суперкомпьютера "СКИФ" была проведена
установка первой прикладной системы, разработанной в Санкт-Петербурге
в Институте высокопроизводительных вычислений и информационных
систем (ИВВ ИС). Эта прикладная система предназначена для проектирования
химических реакторов.
В мае 2001 года была проведена широкая
презентация этих образцов с привлечением многочисленных специалистов
из Беларуси и России. Так получилось, что уровень пиковой производительности
этих образцов - 20 Gflops соответствовал уровню
эмбарго на ввоз в Россию и Беларусь высокопроизводительной вычислительной
техники, ввоз такой техники требовал оформления особого разрешения.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
БКС КУ "Первенец":
Основные технические характеристики семейства |
|
|
|
|
|
|
|
Месяц
и год выпуска |
декабрь 2000 год |
| Место расположения |
НИИ ЭВМ (Минск) и ИПС
РАН (Переславль-Залесский) |
Число вычислительных
узлов/ процессоров |
16/32 |
| Тип процессора |
Intel Pentium III-600 MHz |
| Частота процессора |
600 MHz |
Предельная пиковая
(реальная на задаче Linpak) производительность |
20 (11) Gflops |
| Оперативная память
установки |
16 x 0,5 = 8 GB |
| Дисковая память установки |
16 x 10 = 160 GB |
| Тип системной сети |
2D-top 4 x 4, SCI, D311/312 |
Тип управляющей
(вспомогательной) сети |
Fast Ethernet |
| Конструктив узла (форм-фактор) |
3U |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Внешний
вид первых двух образцов суперкомпьютеров семейства "СКИФ" |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Кластер
"СКИФ" ВМ-5100.
Второй опытный образец семейства "СКИФ"
ВМ-5100 - был выпущен белорусской стороной в 2001 году. Его отличительными
чертами являются более высокопроизводительные (по отношению к первым
образцам) процессоры Intel Pentium III-1400 MHz и более компактные
конструктивы: 2U вместо 3U. Благодаря процессорам Intel Pentium
III-1400 MHz на этом образце были достигнуты более высокие пиковая
и реальная производительность: 48 Gflops и 29 Gflops, соответственно.
Именно этот образец вместе с образцом "Первенец"
являлись базой, на которой проводились государственные испытания
в феврале 2002 года. |
|
|
|
|
|
|
|
|
"СКИФ" ВМ-5100:
Основные технические характеристики |
|
|
|
|
|
 |
|
Месяц
и год выпуска |
декабрь 2001
год |
| Место расположения |
НИИ ЭВМ (Минск) |
Число вычислительных
узлов/ процессоров |
16/32 |
| Тип процессора |
Intel Pentium III-1400 MHz |
| Частота процессора |
1400 MHz |
Предельная пиковая
(реальная на задаче Linpak) производительность |
48 (29) Gflops |
| Оперативная
память установки |
16 x 1 = 16 GB |
| Дисковая память
установки |
16 x 18 = 288 GB |
| Тип системной
сети |
2D-top 4 x 4, SCI, D335 |
Тип управляющей
(вспомогательной) сети |
Fast Ethernet |
| Конструктив
узла (форм-фактор) |
1U |
| Дополнительно |
Установлена лицензионная
версия пакета LS-DYNA, срок
лицензии: 16.01.2004 г. |
|
Суперкомпьютерная
установка
BM-5100 семейства "СКИФ" |
|
|
| |
|
| |
|
|
"Первенец-M":
модернизация первого образца суперкомпьютера семейства "СКИФ".
В марте 2002 года в Москве открылось
представительство корпорации AMD. К этому же времени у разработчиков
Программы "СКИФ" назрела необходимость опробовать на кластерном
уровне суперкомпьютеров семейства "СКИФ" не только решения
от фирмы Intel, но и решения от AMD. У сотрудников ИПС РАН
установились самые тесные отношения партнерства с сотрудниками
московского представительства AMD. В результате от AMD были
получены несколько комплектов процессоров, памяти и материнских
плат. В то же время ОАО "НИЦЭВТ" предоставил ИПС РАН адаптеры
SCI D335. В кратчайшие сроки сотрудниками ИПС РАН были собраны
12 вариантов пар вычислительных узлов, связанных сетевыми
адаптерами SCI D335. На полученных вычислительных узлах были
выполнены замеры производительности с целью поиска наиболее
оптимальных аппаратных средств для реализации вычислительных
узлов на базе существовавших на тот момент решений AMD. По
результатам испытаний было принято решение о модернизации
кластера "Первенец" и перевода его на новую элементную базу.
Модернизация была выполнена в июле
2002 года. В модернизации "Первенца" оказала помощь московская
фирма "Storus", которая предоставила платы SCI D335 с целью
замены старых, использовавшихся ранее плат SCI D311/312. Старые
платы были оставлены ИПС РАН на весьма льготных условиях.
Впоследствии они были использованы для сборки кластера с условным
названием "Студент". В результате на реализацию каждого узла
модернизированного кластера "Первенец-М" было затрачено не
более 2500 долларов. Таким образом, при минимальных затратах
удалось улучшить основные технические характеристики системы
в два-три раза, а производительность - почти в пять раз. В
настоящее время установка "Первенец-М" является основной (по
мощности) вычислительной мощностью в Переславле-Залесском.
Она доступна по сети, и 101 пользователь - потребитель высокопроизводительных
вычислений - имеет доступ к ней и решает свои задачи на этой
установке. |
|
| |
|
"Первенец-М":
Основные технические характеристики |
 |
|
| Месяц
и год выпуска |
июль 2002
год |
| Место
расположения |
ИПС РАН (Переславль-Залесский) |
Число
вычислительных узлов/ процессоров |
16/32 |
| Тип процессора |
AMD AthlonMP 1800+ |
| Частота
процессора |
1533 MHz |
Предельная
пиковая (реальная на задаче Linpak)
производительность |
98 (57) Gflops |
| Оперативная
память установки |
2 x 1 = 16 GB |
| Дисковая
память установки |
16 x 40= 640 GB |
| Тип системной
сети |
4 x 4 2D-top, SCI,
D335 |
Тип управляющей
(вспомогательной) сети |
Fast Ethernet |
| Конструктив
узла (форм-фактор) |
3U |
| Дополнительно |
Установлена лицензионная
версия пакета STAR-CD, срок
лицензии: 07.07.2004 г. |
|
Кластерная
установка "Первенец-M" |
|
|
| |
|
|
| |
|
|
"Студент":
вспомогательный кластер семейства "СКИФ".
Из электронных компонент, высвободившихся
после модернизации установки "Первенец", был собран девятиузловой
вспомогательный кластер. Он выполнен в конструктивах MiniTower
на стойке, которая была сделана в мастерских ИПС РАН. Условное
название "Студент", которое получила эта установка, не случайно.
На ней действительно работает много студентов и из МГУ, и
из университета города Переславля. Кроме того, установка "Студент"
используется для отладки программного обеспечения, прежде
чем оно устанавливается на основной кластер ИПС РАН - "Первенец-М". |
|
|
|
"Студент":
Основные технические характеристики |
|
|
|
|
|
| Месяц
и год выпуска |
июль 2002
год |
| Место
расположения |
ИПС РАН (Переславль-Залесский) |
Число
вычислительных узлов/ процессоров |
9/18 |
| Тип процессора |
Intel Pentium III-600
MHz |
| Частота
процессора |
600 MHz |
Предельная
пиковая (реальная на задаче Linpak)
производительность |
11 (6) Gflops |
| Оперативная
память установки |
16 x 0,5= 4,5 GB |
| Дисковая
память установки |
90 GB |
| Тип системной
сети |
3 x 3 2D-top , SCI,
D311/312 |
Тип управляющей
(вспомогательной) сети |
Fast Ethernet |
| Конструктив
узла (форм-фактор) |
MiniTower |
|
Вспомогательная
кластерная установка "Студент" |
|
|
| |
|
|
| |
|
|
Кластерная
установка семейства "СКИФ" в НИИ механики МГУ и установка
"Myrin".
Закупка аппаратных средств для кластера
НИИ механики МГУ производилась в то же время, когда проводилась
модернизация установки "Первенец". Поэтому по аппаратным решениям
этот кластер является близким аналогом "Первенца-М". Отличительной
особенностью этого образца является то, что его реализация
была выполнена не за счет средств Программы "СКИФ", а целиком
за счет средств НИИ механики МГУ.
|
|
|
|
Основные характеристики
кластерной установки в НИИ механики МГУ |
 |
|
| Месяц
и год выпуска |
июль 2002
год |
| Место
расположения |
НИИ механики МГУ (Москва) |
Число
вычислительных узлов/ процессоров |
8/16 |
| Тип процессора |
AMD AthlonMP 1800+ |
| Частота процессора |
1533 MHz |
Предельная
пиковая (реальная на задаче Linpak)
производительность |
49 (28) Gflops |
| Оперативная
память установки |
8 x 1 = 8 GB |
| Дисковая
память установки |
8 x 80 = 640 GB |
| Тип системной
сети |
2 x 4 2D-top , SCI,
D335 |
Тип управляющей
(вспомогательной) сети |
Fast Ethernet |
| Конструктив
узла (форм-фактор) |
4 x 4U + 4 x 5U |
| Дополнительно |
Кластер оснащен сервисной
сетью, разработанной в ИПС РАН |
|
Кластерная
установка в
НИИ механики МГУ |
|
|
| |
|
|
|
|
|
В
том же 2002 г. для изучения технологии Myrinet в Минске (ОИПИ
НАН Беларуси и УП "НИИЭВМ") был разработан кластер с условным
названием "Myrin". |
|
|
|
|
|
|
"Myrin":
Основные технические характеристики |
 |
|
| Месяц
и год выпуска |
ноябрь
2002 год |
| Место
расположения |
ОИПИ НАН Беларуси |
Число
вычислительных узлов/ процессоров |
8/16 |
| Тип процессора |
Intel Xeon 2,8 GHz |
| Частота
процессора |
2,8 GHz |
Предельная
пиковая (реальная на задаче Linpak)
производительность |
89 (59) Gflops |
| Оперативная
память установки |
8 x 1 = 8 GB |
| Дисковая
память установки |
8 x 40 = 320 GB |
| Тип системной
сети |
Myrinet |
Тип управляющей
(вспомогательной) сети |
Fast Ethernet |
| Конструктив
узла (форм-фактор) |
1U |
|
|
|
| |
|
|
| |
|
|
Старшая
модель семейства "СКИФ" Ряда-1 ЕС1710.03
В 2003 году в рамках Программы "СКИФ"
было запланировано создать российский образец высокой производительности
(около 400 Gflops), который получил специальное обозначение
- EC1710.03.
Этот образец создавался для отработки
типового решения для установок с высокой производительностью.
К его сильным сторонам относятся весьма высокая производительность
(пиковая производительность 0,43 Tflops), компактность (образец
собран в одной стойке, форм-фактор 1U) и, самое главное, системная
сеть в установке EC1710.03 выполнена на платах, которые выпускает
ОАО "НИЦЭВТ" - SCI N335, аналоги плат SCI N335 компании Dolphin.
Таким образом, произошла частичная
замена импортных комплектующих на комплектующие отечественного
производства. В 2003 году ОАО НИЦЭВТ была выпущена установочная
партия адаптеров N335 - 36 плат для 36 узлов вычислительной
системы EC1710.03. |
|
| |
|
ЕС1710.03:
Основные технические характеристики |
 |
|
| Месяц
и год выпуска |
октябрь
2003 год |
| Место
расположения |
НИЦЭВТ, Москва |
Число
вычислительных узлов/ процессоров |
36/72 |
| Тип процессора |
Intel Xeon 2,8 GHz |
| Частота
процессора |
2800 MHz |
Предельная
пиковая (реальная на задаче Linpak)
производительность |
403 (230) Gflops |
| Оперативная
память установки |
36 x 2= 72 GB |
| Дисковая
память установки |
36 x 60 + 480 = 2640
GB |
| Тип системной
сети |
6 x 6 2D-top, SCI,
N335 |
Тип управляющей
(вспомогательной) сети |
Fast Ethernet |
| Конструктив
узла (форм-фактор) |
1U |
| Дополнительно |
В составе NAS 480
GB |
|
Суперкомпьютерная
установка ЕС1710.03 |
|
|
|
|
|
| |
|
|
Особенностью
установки EC1710.03 является также то, что в ее состав включено
сетевое устройство хранения (Network Attached Storage - NAS)
на 480 GB. Наличие такого устройства бывает очень важно для
многих приложений суперкомпьютеров. |
|
 |
|
|
Адаптер
системной сети
SCI N335, выпускаемый
ОАО НИЦЭВТ |
|
| |
|
| |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|