Плеяды (суперкомпьютер)

редактировать

Плеяды
Pleiades supercomputer.jpg
Активные2008 - настоящее время
СпонсорыНациональное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства (NASA), США
ОператорыNAS, HPE
МестоположениеNASA Advanced Supercomputing Division в Исследовательский центр NASA Ames, Моффетт-Филд, Калифорния
Архитектура158 стоек HPE / SGI Altix ICE X (11207 узлов), 239616 процессоров Intel Xeon, InfiniBand межсоединение FDR
Операционная система SUSE Linux Enterprise Server
Память926 терабайт
Хранилище29 петабайт (RAID)
Скорость5,95 петафлопс (устойчивая), 7,09 петафлопс (пиковая)
РейтингTOP500 : 32, ноябрь 2019 г.
LegacyЗанял третье место в TOP500 LINPACK со скоростью 487 терафлопс, ноябрь 2008 г.
Web s iteДомашняя страница NAS Pleiades

Pleiades () - это петаскейл суперкомпьютер, расположенный в Объект NASA Advanced Supercomputing (NAS) в Исследовательском центре Эймса НАСА, расположенном в Moffett Field рядом с Mountain View, Калифорния. Он поддерживается НАСА и партнерами Hewlett Packard Enterprise (ранее Silicon Graphics International ) и Intel.

. По состоянию на ноябрь 2019 г. 32-й по мощности компьютер в списке TOP500 с рейтингом LINPACK 5,95 петафлопс (5,95 квадриллиона операций с плавающей запятой в секунду) и пиковая производительность 7,09 петафлопс после последнего обновления оборудования. Система служит крупнейшим суперкомпьютерным ресурсом НАСА, поддерживая миссии в аэронавтике, полетах человека в космос, астрофизике и науках о Земле.

Содержание

  • 1 История
  • 2 Роль в НАСА
  • 3 Галерея
  • 4 В популярной культуре
  • 5 Ссылки
  • 6 Внешние ссылки

История

Анатомия узла Плеяд, показанная на дисплее в Исследовательском центре Эймса НАСА, в Маунтин-Вью, Калифорния

Построенный в 2008 году и названный в честь Плеяды рассеянного звездного скопления, суперкомпьютер дебютировал как третий по мощности суперкомпьютер в мире. при 487 терафлопс. Первоначально он содержал 100 стоек SGI Altix ICE 8200EX с 12,800 Intel Xeon четырехъядерными E5472 Harpertown процессорами, подключенными к более чем 20 милям InfiniBand кабели с двойной скоростью передачи данных (DDR).

С добавлением еще десяти стоек с четырехъядерными процессорами X5570 Nehalem в 2009 году Pleiades заняла шестое место в ноябрьском рейтинге. 2009 TOP500 с 14 080 процессорами, работающими со скоростью 544 терафлопс. В январе 2010 года ученые и инженеры NAS успешно завершили «живую интеграцию» другой стойки ICE 8200, соединив двухпортовую структуру InfiniBand новой стойки через 44 оптоволоконных кабеля, в то время как суперкомпьютер все еще работал с полной нагрузкой, что позволило сэкономить 2 миллиона часов. производительность, которая в противном случае была бы потеряна.

Еще одно расширение в 2010 году добавило 32 новых стойки SGI Altix ICE 8400 с шестиядерными процессорами Intel Xeon X5670 Westmere, в результате чего было достигнуто 18 432 процессора (81 920 ядер) в 144 стойках) при теоретическом пике 973 терафлопс и рейтинге LINPACK 773 терафлопс. НАСА также сделало акцент на сохранении энергоэффективности Pleiades, увеличивая энергоэффективность с каждым расширением, так что в 2010 году он был в три раза более энергоэффективным, чем оригинальные компоненты 2008 года, которые были наиболее энергоэффективными в то время. Интеграция шестиядерных узлов Westmere также потребовала новой четырехскоростной передачи данных (QDR) и гибридной DDR / QDR кабельной разводки InfiniBand, что сделало крупнейшую в мире межкомпонентную сеть InfiniBand с более чем 65 милями кабеля

.

После того, как в 2011 году были добавлены еще 14 стоек ICE 8400, содержащих процессоры Westmere, Pleiades заняла седьмое место в списке TOP500 в июне того же года с рейтингом LINPACK 1,09 петафлопс, или 1,09 квадриллиона операций с плавающей запятой в секунду.

Оптоволоконные кабели InfiniBand DDR и QDR используются для соединения всех узлов друг с другом, а также с системами хранения данных на NAS и системой визуализации гиперволла, создавая сеть, состоящую из более чем 65 миль ткани InfiniBand, самый большой в мире. Плеяды построены в частичной 11-мерной топологии гиперкуба, где каждый узел имеет одиннадцать соединений с одиннадцатью другими узлами, причем некоторые из них составляют до двенадцати соединений, чтобы сформировать 12-мерный гиперкуб.

В 2012 году НАСА и партнеры SGI и Intel начали работу по интеграции 24 новых стоек Altix ICE X с восьмиъядерными процессорами Intel Xeon E5-2760 Sandy Bridge для замены 27 из оригинальных стоек Alitx 8200, содержащих четырехъядерные процессоры Harpertown. Имея в общей сложности 126 720 ядер процессора и более 233 терабайт оперативной памяти в 182 стойках, расширение увеличило доступную вычислительную мощность Pleiades на 40 процентов. Каждый новый узел Sandy Bridge имеет четыре сетевых канала с использованием кабеля InfiniBand с четырнадцатью скоростями передачи данных (FDR) для общей пропускной способности 56 гигабит (около 7 гигабайт) в секунду.

В начале 2013 года началась работа над более крупным оборудованием обновление для Pleiades, в конечном итоге удалив все оригинальные 4-ядерные процессоры Harpertown и добавив 46 стоек SGI ICE X с 10-ядерными процессорами Intel Xeon E5-2680V2 (Ivy Bridge). Когда установка была завершена в августе 2013 года, общая пиковая производительность системы увеличилась на 62% с 1,78 петафлопс до 2,87 петафлопс. В период с января по апрель 2014 года система снова медленно обновлялась, добавляя еще 29 стоек узлов Ivy Bridge и увеличивая теоретические вычислительные возможности системы до 3,59 петафлопс. Чтобы освободить место для расширения, все оставшиеся узлы системы Nehalem и 12 узлов Westmere были удалены.

В конце 2014 года было удалено больше узлов Westmere, чтобы освободить место для новых процессоров Intel Xeon Haswell, что увеличило теоретическую вычислительную мощность на один петафлоп до 4,49 петафлопс. В январе 2015 года были установлены и предоставлены пользователям дополнительные узлы Haswell, что дало Pleiades новую пиковую теоретическую производительность обработки в 5,35 петафлопс. В ходе модернизации, завершившейся в июне 2016 года, все оставшиеся стойки, содержащие узлы, были заменены шестиядерными процессорами Intel Xeon X5670 (Westmere) на стойки, содержащие узлы с использованием 14-ядерных процессоров Intel Xeon E5-2680v4 (Broadwell). Это повысило теоретическую пиковую производительность до 7,25 петафлопс.

Роль в НАСА

Pleiades является частью проекта NASA High-End Computing Capability (HECC) и представляет собой современную технологию НАСА. для удовлетворения требований агентства к суперкомпьютерам, позволяя ученым и инженерам НАСА проводить высокоточное моделирование и симуляцию для миссий НАСА в исследованиях Земли, космической науке, аэронавтике, а также в исследовании космоса людьми и роботами.

Некоторые из Научные и инженерные проекты, выполняемые на Плеядах, включают:

  • Миссия Кеплера, космическая обсерватория, запущенная в марте 2009 года для определения местоположения планет, похожих на Землю, отслеживает участок космоса, содержащий более 200000 звезд, и делает снимки с высоким разрешением каждые 30 минут. После того, как операционный центр собирает эти данные, они передаются по конвейеру Плеядам, чтобы вычислить размер, орбиту и расположение планет, окружающих эти звезды. По состоянию на февраль 2012 года миссия Кеплера обнаружила 1235 планет, 5 из которых примерно размером с Землю и находятся на орбите в «обитаемой зоне», где вода может существовать во всех трех формах (твердой, жидкой, газовой). После неудач из-за отказа двух из четырех реактивных колес Кеплера, ответственных за удержание космического корабля в правильном направлении, в 2013 году команда Кеплера переместила весь конвейер данных в Плеяды, которые продолжают анализировать кривые блеска на основе существующих данных Кеплера..
  • Исследования и разработки космических ракет-носителей следующего поколения выполняются на Плеядах с использованием передовых инструментов анализа и моделирования и моделирования вычислительной гидродинамики (CFD) для создания более эффективных и доступных космические пусковые установки и конструкции транспортных средств. Также были проведены исследования по снижению шума, создаваемого шасси самолета, с использованием приложения CFD-кода для обнаружения источников шума внутри структур.
  • Астрофизические исследования формирования галактик проводятся на Плеядах для создания моделирование того, как образовалась наша собственная Галактика Млечный Путь, и какие силы могли заставить ее сформироваться в виде характерного диска. Плеяды также были суперкомпьютерным ресурсом для исследований и моделирования темной материи, помогая обнаруживать гравитационно связанные «сгустки» темной материи внутри галактик в одном из крупнейших когда-либо проводившихся моделирования с точки зрения числа частиц.
  • Визуализация океанских течений на Земле с использованием созданной НАСА модели синтеза данных для проекта «Оценка циркуляции и климата океана» (ECCO) между MIT и Лабораторией реактивного движения НАСА в Пасадене, Калифорния. По данным НАСА, «синтез данных модели ECCO используется для количественной оценки роли океана в глобальном углеродном цикле, для понимания недавней эволюции полярных океанов, для мониторинга изменяющегося во времени тепла, воды, и химический обмен внутри и между различными компонентами системы Земли, а также для многих других научных приложений. "

Галерея

В популярной культуре

  • В фильм 2015 года Марсианин, астродинамик Рич Пернелл использует суперкомпьютер «Плеяды» для проверки расчетов для маневра гравитации для космического корабля, чтобы спасти космонавта, застрявшего на Марсе. В отличие от того, что показано в фильме, для выполнения вычислений нет необходимости физически присутствовать внутри стоек; для отправки заданий пользователь может подключаться из удаленного места через ssh, используя SecurID.

Ссылки

Внешние ссылки

На Викискладе есть носители, относящиеся к Суперкомпьютер Pleiades.
Последняя правка сделана 2021-06-02 08:17:05
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте