Техасский вычислительный центр - Texas Advanced Computing Center

В Техасский вычислительный центр (TACC) на Техасский университет в Остине, Соединенные Штаты, является центром передовых компьютерных исследований, который предоставляет исчерпывающие передовые вычислительные ресурсы и услуги поддержки исследователям в Техас и по США. Миссия TACC - способствовать открытиям, которые продвигают науку и общество за счет применения передовых компьютерных технологий. Специализируясь на высокопроизводительных вычислениях, научной визуализации, системах анализа и хранения данных, программном обеспечении, исследованиях и разработках и интерфейсах порталов, TACC развертывает и управляет передовой вычислительной инфраструктурой, чтобы обеспечить выполнение вычислительных исследований для преподавателей, сотрудников и студентов UT Austin. TACC также предоставляет консультации, техническую документацию и обучение для поддержки исследователей, использующих эти ресурсы. Сотрудники TACC проводят исследования и разработки в области приложений и алгоритмов, проектирования / архитектуры вычислительных систем, а также инструментов и сред программирования.

Основанная в 2001 году, TACC является одним из центров передового опыта в области вычислений в США. Сквозь Национальный фонд науки (NSF) Экстремальная наука и инженерная среда для открытий (XSEDE) ресурсы и услуги TACC доступны национальному академическому исследовательскому сообществу. TACC находится на сайте UT. Исследовательский кампус Дж. Дж. Пикла.

В число сотрудников TACC входят исследователи из других отделов и центров UT в Остине, университетов Техаса в Консорциуме высокопроизводительных вычислений через Техас,[1] и в других университетах США и государственных лабораториях.

Проекты

Исследования и разработки ТАСС поддерживаются несколькими федеральными программами, в том числе:

NSF XSEDE (ранее Терагрид ) Программа

XSEDE, финансируемая Национальным научным фондом (NSF), представляет собой виртуальную систему, которую ученые могут использовать для интерактивного обмена вычислительными ресурсами, данными и опытом. XSEDE - это самый мощный и надежный набор интегрированных передовых цифровых ресурсов и услуг в мире. TACC - один из ведущих партнеров проекта XSEDE, ресурсы которого включают более одного петафлопа вычислительной мощности и более 30 петабайт онлайн-хранилища и архивных данных. В рамках проекта TACC предоставляет доступ к Ranger, Lonestar, Longhorn, Spur и Ranch через квартальные отчисления XSEDE. Сотрудники TACC поддерживают исследователей XSEDE по всей стране и проводят исследования и разработки, чтобы сделать XSEDE более эффективным и действенным. Партнерство XSEDE также включает: Университет Иллинойса в Урбана-Шампейн, Университет Карнеги-Меллона / Университет Питтсбурга, Университет Техаса в Остине, Университет Теннесси, Ноксвилл, Университет Вирджинии, Образовательный фонд Shodor, Исследовательская ассоциация юго-восточных университетов, Чикагский университет, Калифорнийский университет в Сан-Диего, Университет Индианы, Суперкомпьютерный центр Юлиха, Университет Пердью, Корнельский университет, Университет штата Огайо, Калифорнийский университет в Беркли, Райс Университет и Национальный центр атмосферных исследований. Его возглавляет Национальный центр суперкомпьютерных приложений Университета Иллинойса.

Проект исследовательской киберинфраструктуры Техасского университета (UTRC)

Проект киберинфраструктуры UT System Research (UTRC) - это инициатива, которая позволяет исследователям из всех 15 учреждений UT System получить доступ к передовой вычислительной исследовательской инфраструктуре. В рамках UTRC исследователи систем UT имеют уникальный доступ к ресурсам TACC, включая Lonestar TACC, национальный ресурс XSEDE, и Corral, высокопроизводительную систему хранения для всех типов цифровых данных.

iPlant Collaborative

IPlant Collaborative - это 5-летний проект NSF стоимостью 50 миллионов долларов (награжден в 2008 году), в котором используются новые решения в области вычислительной науки и киберинфраструктуры для решения проблем в области наук о растениях. iPlant интегрирует высокопроизводительное петасклейное хранилище, федеративное управление идентификацией, виртуализацию по запросу и распределенные вычисления на сайтах XSEDE за набором REST API. Они служат основой для представления расширяемых сообществом полноценных веб-клиентов, которые позволяют сообществу специалистов по растениям выполнять сложные биоинформатические анализы в различных концептуальных областях. В сентябре 2013 года было объявлено, что NSF продлил финансирование iPlant на второй пятилетний срок с расширением охвата на все исследования, не связанные с человеческими науками о жизни.[требуется разъяснение ]

Партнерская программа STAR

Партнерская программа исследований в области науки и технологий предлагает компаниям возможности повысить свою эффективность за счет использования компьютерных технологий TACC. Текущие партнеры STAR включают корпорации BP, Chevron, Dell, Green Revolution Cooling, Intel и Technip.

Портал Digital Rocks

Устойчивое, открытое и простое в использовании хранилище, которое систематизирует изображения и связанные с ними экспериментальные измерения различных пористых материалов, улучшает доступ к результатам анализа пористой среды для более широкого сообщества геолого-геофизических и инженерных исследователей, не обязательно обученных информатике или анализу данных. и повышает продуктивность, научные исследования и инженерные решения, основанные на данных.

Кластеры суперкомпьютеров

Давка

Паническое бегство - одна из самых мощных машин в мире для открытых научных исследований. Stampede, финансируемый грантом Национального научного фонда ACI-1134872 и созданный в партнерстве с Intel, Dell и Mellanox, был запущен в производство 7 января 2013 года. Stampede состоит из 6400 узлов, 102400 ядер ЦП, общего объема памяти 205 ТБ, всего 14 ПБ и 1,6 Локальное хранилище PB. Основная часть кластера состоит из 160 стоек основных вычислительных узлов, каждая с двумя 8-ядерными процессорами Xeon E5-2680, Ксеон Пхи сопроцессор и оперативная память 32 ГБ.[2] Кластер также содержал 16 узлов с 32 ядрами и 1 ТБ оперативной памяти каждый, 128 «стандартных» вычислительных узлов с Nvidia Kepler Графические процессоры K20 и другие узлы для ввода / вывода (для Блеск файловая система), логин и управление кластером.[3] Stampede может выполнять 9,6 квадриллиона операций с плавающей запятой в секунду.

Предварительная конфигурация Stampede[4] занял 7-е место в списке самых быстрых суперкомпьютеров в списке Top500 за ноябрь 2012 года с показанной производительностью 2660 Тфлопс. Поскольку система все еще собиралась, представленный тест был запущен с использованием 1875 узлов с сопроцессорами Xeon Phi и 3900 узлов без сопроцессоров Xeon Phi.[5] Для списка Top500 за июнь 2013 года тест был повторно запущен с использованием 6006 узлов (все с сопроцессорами Xeon Phi), обеспечив 5168 терафлопс и подняв систему на 6-е место. Тест не был повторно запущен для списка Top500 за ноябрь 2013 года, и Stampede вернулась на 7-ю позицию.

За первый год своего существования Stampede выполнила 2196 848 рабочих мест 3400 исследователями, выполнив более 75 000 лет научных вычислений.

Maverick

Maverick, последнее дополнение TACC к набору передовых вычислительных систем, сочетает в себе возможности для интерактивной расширенной визуализации и крупномасштабного анализа данных, а также традиционные высокопроизводительные вычисления. Недавнее экспоненциальное увеличение размера и количества наборов цифровых данных требует новых систем, таких как Maverick, способных быстро перемещать данные и расширять статистический анализ. Maverick представляет национальному сообществу новый графический процессор NVIDIA K40 для удаленной визуализации и вычислений на графическом процессоре.

Визуализация:

  • 132 графических процессора NVIDIA Tesla K40
  • Программное обеспечение для удаленного доступа, разработанное TACC: ScoreVIS, DisplayCluster, GLuRay и др.
  • Стек программного обеспечения для визуализации: Paraview, VisIT, EnSight, Amira и другие

Данные:

  • 132 узла памяти 1/4 ТБ
  • подключен к файловой системе 20PB
  • Межкомпонентное соединение Mellanox FDR InfiniBand
  • комплексное программное обеспечение включает: MATLAB, Parallel R и др.

Одинокая звезда

Lonestar, мощный, многоцелевой ресурс для высокопроизводительных вычислений и удаленной визуализации киберинфраструктуры, - это название серии кластерных систем высокопроизводительных вычислений в TACC.

Первая система Lonestar была построена Dell и интегрирован Cray, с использованием серверов Dell PowerEdge 1750 и Myrinet межкомпонентные соединения с максимальной производительностью 3672 гигаШлепки. Обновление в 2004 году увеличило количество процессоров до 1024 и пиковую скорость до 6338 гигафлопс. Вторая итерация (Lonestar 2) в 2006 году была развернута с серверами Dell PowerEdge 1855 и Infiniband. (1300 процессоров, 2000 гигабайт памяти, пиковая производительность 8320 гигафлопс.) Позже в том же году была построена третья итерация кластера из серверов Dell PowerEdge 1955; он состоял из 5200 процессоров и 10,4 ТБ памяти. Lonestar 3 вошел в Топ500 в ноябре 2006 г. занял 12-е место в списке самых быстрых суперкомпьютеров с пиковыми показателями 55,5 Тфлопс.[6]

В апреле 2011 года TACC объявила об очередном обновлении кластера Lonestar. Кластер Lonestar 4 стоимостью 12 миллионов долларов заменил своего предшественника с 1888 блейд-серверами Dell M610 PowerEdge, каждый из которых оснащен двумя шестиядерными процессорами Intel Xeon 5600 (всего 22 656 ядер). Системное хранилище включает в себя параллельную файловую систему Lustre на 1000 ТБ (SCRATCH) и 276 ТБ дискового пространства локального вычислительного узла (146 ГБ / узел). Lonestar также предоставляет доступ к пяти узлам с большой памятью (1 ТБ) и восьми узлам, содержащим два графических процессора NVIDIA, предоставляя пользователям доступ к высокопроизводительным вычислениям и возможностям удаленной визуализации соответственно.[7] вошел в список Top500 в июне 2011 года как 28-й по скорости суперкомпьютер с пиковыми показателями 301,8 Тфлопс.

Рейтинги Top500 различных итераций кластера Lonestar перечислены в материалах, представленных TACC для Top500.[8]

Ранчо

Решение TACC для долгосрочного хранения данных - это модульная библиотечная система Oracle® StorageTek, получившая название Ranch. Ranch использует файловую систему Oracle Sun Storage Archive Manager (SAM-FS) для переноса файлов в / из ленточной архивной системы с текущим объемом автономного хранилища 40 ПБ. Дисковый кэш Ranch построен на дисковых массивах Oracle Sun ST6540 и DataDirect Networks 9550, содержащих примерно 110 ТБ используемой вращающейся дисковой памяти. Эти дисковые массивы контролируются сервером метаданных Oracle Sun x4600 SAM-FS, который имеет 16 процессоров и 32 ГБ оперативной памяти.

Загон

Развернутая в апреле 2009 года Техасским центром передовых вычислений для поддержки науки о данных в Техасском университете, Corral состоит из 6 петабайт онлайн-диска и ряда серверов, обеспечивающих высокопроизводительное хранилище для всех типов цифровых данных. Он поддерживает базы данных MySQL и Postgres, высокопроизводительную параллельную файловую систему и доступ через Интернет, а также другие сетевые протоколы для хранения и извлечения данных из сложных приборов, моделирования HPC и лабораторий визуализации.

Ресурсы по визуализации

Для поддержки исследований, проводимых на наших высокопроизводительных вычислительных системах, TACC предоставляет расширенные ресурсы визуализации и консультационные услуги, доступные как лично, так и удаленно. Эти ресурсы охватывают как аппаратное, так и программное обеспечение, и включают в себя: Stallion, один из самых высоких в мире дисплеев с плиткой; Longhorn, крупнейший кластер удаленной интерактивной визуализации с аппаратным ускорением; и портал визуализации Longhorn, интернет-шлюз к кластеру Longhorn и простой в использовании интерфейс для научной визуализации.

Лаборатория визуализации

Лаборатория визуализации TACC, расположенная в POB 2.404a, открыта для всех преподавателей UT, студентов и сотрудников, а также для пользователей UT Systems. Vislab включает в себя «Жеребец», один из плиточных дисплеев с самым высоким разрешением в мире (см. Ниже); «Лассо», 12,4-мегапиксельный мультисенсорный дисплей для совместной работы; Bronco, оверхед-проектор Sony 4D SRX-S105 с плоским экраном, который дает пользователям дисплей с разрешением 20 футов x 11 футов и разрешением 4096 x 2160, который управляется высокопроизводительной рабочей станцией Dell и идеально подходит для ультра- визуализации и презентации высокого разрешения; «Подковы», четыре системы Dell Precision высшего класса, оснащенные многоядерными процессорами Intel и графической технологией NVIDIA для использования в производстве графики, визуализации и редактировании видео; «Седло», конференц-зал и небольшой конференц-зал, оборудованный коммерческими аудио и видео возможностями для проведения видеоконференций в формате Full HD; «Mustang» и «Silver» - это дисплеи для стереоскопической визуализации, оснащенные новейшими технологиями, использующими режимы вывода стереозвука Samsung 240 Гц в сочетании с 55-дюймовой светодиодной панелью, и могут использоваться для визуализации глубины в результате параллакса, создаваемого активными и пассивные стереоскопические технологии; сетевые технологии Mellanox FDR InfiniBand для соединения этих систем на более высоких скоростях. Vislab также служит исследовательским центром для взаимодействия человека с компьютером, разработки программного обеспечения для мозаичных дисплеев и консультирования по визуализации.

Жеребец

Stallion - это система с мозаичным дисплеем на 328 мегапикселей, разрешение которой более чем в 150 раз превышает разрешение стандартного HD-дисплея, и это один из самых высоких в мире дисплеев с количеством пикселей. Кластер предоставляет пользователям возможность отображать визуализации с высоким разрешением на большом мозаичном дисплее 16x5 30-дюймовых мониторов Dell. Эта конфигурация позволяет исследовать визуализации с чрезвычайно высоким уровнем детализации и качества по сравнению с типичным проектором с умеренным количеством пикселей. Кластер предоставляет пользователям доступ к более чем 82 ГБ графической памяти и 240 ядрам обработки. Эта конфигурация позволяет обрабатывать массивы данных большого размера и интерактивную визуализацию существенных геометрических фигур. Доступна общая файловая система объемом 36 ТБ, позволяющая хранить наборы данных тера-размера.

Рекомендации

  1. ^ Консорциум HIPCAT
  2. ^ http://www.tomshardware.com/reviews/xeon-phi-larrabee-stampede-hpc,3342-7.html
  3. ^ http://www.tacc.utexas.edu/resources/hpc#article_10132_13601_644567_2.3
  4. ^ http://www.top500.org/system/177931
  5. ^ Подробная информация о конфигурации системы предоставляется на веб-сайте Top500, но только в загружаемых файлах Excel, например, http://s.top500.org/static/lists/2012/11/TOP500_201211.xls.
  6. ^ http://www.top500.org/system/174753
  7. ^ http://www.top500.org/system/177155
  8. ^ http://www.top500.org/site/48958

внешняя ссылка

Координаты: 30 ° 23′25 ″ с.ш. 97 ° 43′32 ″ з.д. / 30,390205 ° с.ш.97,725652 ° з.д. / 30.390205; -97.725652