"УРАН" НАРАЩИВАЕТ СКОРОСТЬ

10 февраля в Институте математики и механики УрО РАН прошла церемония открытия модернизированного суперкомпьютера «УРАН». Еще совсем недавно, два года назад, его пиковая производительность достигала 20 Tflops, а к сегодняшнему дню сотрудники ИММ, благодаря финансовой поддержке Уральского отделения, добились увеличения этого показателя на порядок — до 160 Tflops. Теперь суперкомпьютерный центр УрО входит в первую десятку рейтинга «Топ-50» суперкомпьютеров СНГ. Однако, как заметил заведующий отделом вычислительной техники Михаил Людвигович Гольдштейн, расслабляться не стоит — может быть, в этот самый момент те, кого мы обогнали, «подкручивают последние болтики» на суперкомпьютере, превосходящем наши возможности…
История вычислительного центра ИММ УрО РАН насчитывает уже более 50 лет, но создание «УРАН»а началось только в 2008 году. Производительность первой модели составляла всего 3 Tflops. За три года команда сотрудников отдела вычислительной техники проделала огромную работу по модернизации суперкомпьютера, и новый клон «УРАН»а теперь базируется на гибридной архитектуре, сочетающей в себе платы CPU и GPU. В ходе последнего этапа совершенствования к центральным процессорам (CPU) были добавлены графические процессоры (GPU), архитектура которых обеспечивает увеличение скорости расчета сложных графических объектов. Благодаря этому на основе уже существовавшего CPU и нового CPU+GPU суперкомпьютера создано единое вычислительное поле, обеспечивающее пользователям возможность выбора архитектуры, предпочтительной для решения поставленной задачи. СК «УРАН» на сегодня — главный вычислительный ресурс УрО РАН, и его возможности пользуются большим спросом в институтах отделения в Екатеринбурге, в региональных научных центрах Отделения, в УрФУ и других организациях. Как заметил на торжественном открытии нового клона «УРАНа» председатель УрО РАН академик Валерий Николаевич Чарушин, достижения вычислительного центра ИММ в первую очередь должны служить общему делу — развитию науки в стране. ИММ УрО РАН входит в состав информационно-вычислительного пространства российской программы «Университетский кластер», в числе учредителей которого Межведомственный суперкомпьютерный центр РАН и компания Hewlett Packard.
С использованием суперкомпьютеров сегодня решаются самые сложные научные задачи, требующие колоссальных вычислительных ресурсов, и «УРАН» не стал исключением. С его помощью в ИММ проведено более 100 миллионов запусков программы, имитирующей вывод полезной нагрузки (конкретно — ракетоносителя Союз-2) на эллиптическую орбиту. «УРАН» поможет исследователям из институтов иммунологии и физиологии, математики и механики и механики сплошных сред в реализации уникального проекта по созданию математической модели сердца на основе модели молекулярно-клеточного уровня, созданной в ИИФ. Расчет процессов, происходящих внутри реактивных двигателей, позволил найти конструктивное решение и избавиться от нежелательных вихревых течений в соплах ракетных двигателей, тем самым повысив их прочность. И все эти любопытные результаты лишь вершина айсберга: параллельные вычисления открывают современной науке путь к созданию технологий будущего. Они эффективны при решении задач молекулярной динамики, проблемах создания новых материалов и лекарств. Основными потребителями вычислительной мощности «УРАН»а сейчас являются институты теплофизики и физики металлов УрО РАН.
Развитие суперкомпьютерной техники сегодня идет семимильными шагами. Производительность лучшего суперкомпьютера, лидирующего в рейтинге «Топ-500» суперкомпьютеров мира, достигает 10 Pflops (K computer, Япония) — это в 100 раз превышает возможности уральцев. Два года назад, когда производительность «УРАН»а составляла 20 Tflops, соотношение его мощности и мощности мирового лидера было таким же — нас опережали в сто раз. Это еще раз доказывает, что в современной гонке технологий нужно бежать изо всех сил, чтобы как минимум оставаться на месте. Но команда ИММ не думает останавливаться — на ближайшие несколько лет, при дальновидной политике УрО РАН, планируется увеличение вычислительной мощности «УРАН»а до 1 Pflops. Развитие «УРАН»а идет в рамках крупномасштабного проекта «GIGA UrB RAS» по созданию и развитию вычислительных и телекоммуникационных ресурсов УрО РАН. Его второй частью является разработка централизованной системы хранения данных в соотношении 1 TB на 1 Tflops, а третья часть проекта предусматривает создание оптоволоконной магистрали с DWDM-технологией передачи данных на скорости 40 Гб/с, которая объединит все научные центры Отделения.

Мария БЫЧКОВА
Фото автора