У світі, де технології швидко розвиваються, участь у конференціях стає важливою складовою професійного зростання. Однією з найцікавіших подій для фахівців в галузі високопродуктивних обчислень стала конференція HPC Day 2012, що пройшла в жовтні в НТУУ КПІ. Організатори заходу, спільно з HPC Advisory Council та НАН України, взяли на себе завдання об’єднати експертів, дослідників та спеціалістів у сфері технологій, апаратного та програмного забезпечення для побудови потужних обчислювальних кластерів, суперкомп’ютерів та інфраструктури для їх підтримки.
Відкриття нових горизонтів знань
Дводенна конференція розпочалася з технологічних семінарів, а другого дня були проведені пленарні сесії, під час яких було представлено вражаючий спектр тем і технологічних досягнень.
- Nvidia Cuda HPC Workshop – 11 жовтня 2012 року, час: 09:00 – 12:00.
- HPC Advisory Council Workshop – 11 жовтня 2012 року, час: 12:30 – 15:30.
- Altair PBS Pro Users Workshop – 11 жовтня 2012 року, час: 16:00 – 18:00
- HPC DAY 2012. Технологічна конференція – 12 жовтня 2012 року, час: 09:00 – 17:00.
Технології HP для високопродуктивних обчислень
Філіпп Траутманн, менеджер Hewlett-Packard (HP) з продуктів HPC & POD, поділився з учасниками лекцією про найкращі практики використання високопродуктивних обчислень для стимулювання інновацій. Він підкреслив, що використання систем високопродуктивних обчислень є широко поширеним і охоплює такі галузі, як наука, техніка, медицина, біологія, геологія, метеорологія, медіа та розваги.
Сегментація технологій HPC розкрила великий розмаїття підходів: від систем з низьким споживанням енергії на базі процесорів ARM, AMD, до потужних систем з використанням GPU-ускорювачів NVIDIA Tesla та Intel Xeon Phi, а також суперкомп’ютерів на базі процесорів Intel Xeon.
Технології Mellanox для підвищення продуктивності
Спеціаліст Тун Лю з Mellanox розповів про покращення четвертого покоління InfiniBand – FDR (Fourteen Data Rate) InfiniBand. Завдяки цьому вдалому оновленню, пропускна спроможність зросла до 14 Гб/с на один канал, що дозволило досягнути значення 56 Гб/с для чотирьохпортових роз’ємів. Нова схема кодування дала змогу поліпшити ефективність з’єднання, а пряма корекція помилок (FEC) додала надійності.
Включення графічних процесорів в обчислення: революційний крок
Графічні процесори (ГП) стали не лише інструментом для прискорення обчислень, а й способом зменшити кількість центральних процесорів (CPU), необхідних для досягнення запланованої продуктивності. Однією з найпопулярніших платформ сьогодні є NVIDIA Tesla. Новітню архітектуру Kepler представив Дмитро Конягін, менеджер з роботи з системними інтеграторами у компанії NVIDIA.
NVIDIA не лише кожні два роки вдвічі-трічі збільшує продуктивність Tesla, а й вдосконалює відношення FLOPS/W. За словами спікера, Kepler сьогодні є найшвидшою та найефективнішою архітектурою GPU. Це досягається завдяки трьом нововведенням: SMX, Hyper-Q та динамічний паралелізм (Dynamic Parallelism).
Подальше виступ Дмитра Конягіна був присвячений огляду конкретних продуктів та короткому порівнянню Tesla K10 та Tesla K20. Спікер звернув увагу аудиторії на те, що сьогодні за допомогою GPU прискорюється 118 комерційних додатків.
Эфективність обчислень
Эфективність обчислень в значній мірі залежить від управлінського програмного забезпечення. Головний архітектор компанії НР Себастьян Кабаньоль (Sebastien Cabaniols) представив НР Insight Cluster Management Utility (CMU) — інструмент для управління обчислювальними кластерами.
Insight CMU це набір програм, який дозволяє мінімізувати загальну вартість володіння комп’ютерними фермами. На сьогодні CMU дозволяє керувати 4 тис. вузлами, і незабаром їх кількість планується подвоїти. Цікаво, що пакет не залежить від багатьох архітектурних особливостей систем, таких як внутрішні системні з’єднання, акселератори, топологія мережі, стеку MPI, мат. бібліотек, компіляторів тощо. Понад 90% CMU постачається “під ключ” разом з кластерами НР, але пакет можна придбати окремо з підтримкою та керівництвом. Підключивши свій ноутбук до кластера в Греноблі, Себастьян Кабаньоль створив штучне завдання і отримав на екрані діаграми завантаження серверів.
Мережі
Про проектування мереж для високопродуктивних обчислень на базі обладнання Extreme Networks розповів системний інженер Дмитро Смирнов. Доповідач проаналізував найважливіші вимоги до мережевого високопродуктиного обладнання (затримки, пропускну здатність та надійність) і намалював методи вирішення виникаючих проблем. Ємність, або продуктивність мережі, в багатьох випадках визначається архітектурою комутаторів, зокрема особливостями з’єднання комутаційних фабрик з модулями введення-виведення. Для побудови високопродуктивних кластерів в арсеналі Extreme Networks є такі технології, як агрегація каналів (Multiswitching Link Aggregation — MLAG), модульна ОС ExtremeXOS, високошвидкісне стекування комутаторів, високопродуктивні магістральні комутатори серії BlackDiamond.
Заключення
Окрім побудови самого високопродуктивного кластера, важливо вміти керувати обчисленнями. Про програму PBS Professional яка використовується для керування завданнями розповів Александр Франке з Altair. Головне завдання яке вирішує система — спростити передачу завдань у системі. Пакет дозволяє передавати завдання, моніторити виконання, призупиняти або переривати задачі, переглядати файли з результатами.
Менеджер Фуджіфільм Дмитро Алексеєв аргументував вигоди стрічкових систем зберігання даних порівняно з дисками. Вони менш вартісні та енергоємні, надійніші та менш уразливі до збоїв. І не зважаючи на стереотипне сприйняття стрічки, ці технології постійно вдосконалюються.
Конференція HPC Day 2012 привнесла свіжі погляди на високопродуктивні обчислення та їх використання в різних сферах, починаючи від науки і закінчуючи промисловістю та розвагами. Технологічні інновації та нові рішення, представлені на конференції, обіцяють перетворити спосіб, яким ми працюємо та спілкуємося у цьому динамічному світі.
