Высокопроизводительные вычисления на платформе Dell
Марсель ван Друнен, старший эксперт направления высокопроизводительных вычислений Dell в регионе EMEA.
Форум решений Dell — 2014 (Dell Solutions Forum 2014).
Москва, 14 ноября 2014 г.
Высокопроизводительные вычисления на платформе Dell
1. Высокопроизводительные
вычисления на платформе
Dell
Марсель ван Друнен (Marcel van Drunen)
старший менеджер подразделения Dell
HPC в регионе EMEA
#DellST14
2. Высокопроизводительные вычисления для повседневной жизни
Дизайн чипсов
Чипсы в форме гиперболического
параболоида отличаются
безопасной аэродинамикой
при упаковке
2 Dell — Для служебного пользования — Конфиденциально
Ускоренное создание
реалистичного оперения
Технологии ускоряют рендеринг
миллионов линий и точек для
каждого пернатого персонажа
Более экологичный и легкий
дизайн автомобилей
С помощью анализа больших
объемов данных популярный
пикап «похудел» на 20 кг
и стал экономичнее
потреблять топливо
Планирование работы
ветропарков с двойной
точностью определения
скорости ветра
Вычислений для оценки
скорости ветра на сложном
рельефе занимают
всего 30 минут
Индивидуальные методы
лечения
TGen борется с детскими
раковыми заболеваниями:
определяя последовательность
генов в рамках ресурсоемких
операций, можно разработать
индивидуальный метод лечения
Ускоренное проектирование
реактивных двигателей
Сложные эмуляции для
реактивных двигателей
выполняются
в 15 раз быстрее
3. Подход Dell к высокопроизводительным вычислениям
Автоматизированн
ое проектирование
(CAE)
Химическая распространение
инженерия
Биологические науки
Генетика и медицинские
исследования
Научная и учебная деятельность в вузах
Создание
цифрового
контента (DCC)
и его
Прогнозы
погоды
Экономика
и финансы
Механическое
проектирование
и конструирование
Оборона
Правительственные
лаборатории
Рынок
высокопроизводит
ельных
вычислений
ежегодно растет
более чем на 6 % —
даже в период
кризиса
Решение
реальных проблем
высокопроизводи-
тельных
вычислений
4. Ликбез по рынку высокопроизводительных вычислений
• По данным IDC: Dell — лидер
рынка в сегменте кластеров
подразделений ( < 100 узлов)
• LinPack не вылечил ни одну
болезнь
4 Dell — Для служебного пользования — Конфиденциально
5. 27,5 млн. долл. было вложено Национальным научным
фондом США
Совместный проект с участием Dell
и Intel
Введен в эксплуатацию
в январе 2013 г.
14 петабайт ПЗУ и файловая
система Lustre 150 Гбит/с
~9-10 петафлопсов в пиковой нагрузке (20 % ЦП, 80%
сопроцессор)
> 6 петафлопсов по показателю rMax (Linpack) при полной
производственной мощности
272 ТБ ОЗУ
Сопроцессоры Intel Xeon Phil (MIC)
FDR Infiniband 56 Гбит/с
14 петабайт ПЗУ и файловая система Lustre 150 Гбит/с
Мощность 5 мегаватт
5 Dell — Для служебного пользования — Конфиденциально
6. Dell сотрудничает с глобальными лидерами в области исследований
Маурицио Давини (Maurizio Davini), Пизанский университет:
мы создаем решения высокопроизводительных вычислений
не для 1 % крупных игроков, а для остальных 99 %
6 Dell — Для служебного пользования — Конфиденциально
• Ориентация на открытые решения
• Широкий спектр рабочих областей
• Рабочие нагрузки и приложения
• Универсальные решения
• Технологические обзоры
• Проверка концепции
• Интеграция и выполнение
высокопроизводительных вычислений
• Работа с большими объемами данных
и их хранение
• Высокопроизводительные вычисления
в облаке
• Тренинги и семинары
• Предоставление документации сообществу
специалистов по высокопроизводительным
вычислениям
7. Стратегия Dell в области высокопроизводительных вычислений
Упрощение высокопроизводительных вычислений
• Компоненты массового производства для удешевления и упрощения решений
• Новый портфель технологий 13G:
– новейшие технологии — самое низкое энергопотребление;
– гибкий выбор возможностей и плотности.
• Обширная экосистема партнеров:
– узкоспециальные компоненты;
– установка и поддержка (в регионе EMEA).
• Стратегические партнеры среди учебных заведений:
– технические документы, проверки концепций
и оценки производительности
• Сотрудничество с сообществом:
– конференция Accelerating Understanding Summit;
– локальные выездные презентации.
7 Dell — Для служебного пользования — Конфиденциально
8. Комплексный пакет для высокопроизводительных вычислений
Вычисления
InfiniBand/
10GigE
Основная система
хранения данных:
Dell NSS
Вспомогательная система:
Dell | Cambridge Lustre
или HSS
Вычислени
я
Система
хранения
данных Фабрика
Вычисления
Операционная система
Подготовка
и управление
Ethernet
и межсоединение
с низкой задержкой
Решения NFS Storage Solution (NSS)
Решение высокопроизводительных вычислений
(Lustre) (HSS)
Специализированные решения
8 Конфиденциально Высокопроизводительные Dell — Для служебного пользования — Конфиденциально
и научные вычисления
8
9. FX2: дизайн, отмеченный наградами
• Конвергентный корпус FX2
• FC430: 8 двухпроцессорных узлов Intel в двухстоечной
конфигурации
• Увеличенные размеры микросхем DIMM позволяют
использовать 1 микросхему DIMM на каждый канал
памяти, достигая при этом оптимального соотношения
ядер и памяти
• Одна проблема: не рекомендуется вставлять карту
IB-HCA в коммутируемый слот PCI (из-за задержки)
9 Dell — Для служебного пользования — Конфиденциально
10. FX2/FC430 IB
• Аналогичная вычислительная плотность и корпус,
как и в версии без IB
– 4 двухпроцессорных вычислительных узла IB на стойку:
– 336 ЦП в стандартной стойке
– 6048 вычислительных ядер в стандартной стойке
• Подключение Infiniband через передний порт
оптимизирует конфигурацию кабелей IB • Один SSD-накопитель SATA, 1.8”
10 Dell — Для служебного пользования — Конфиденциально
• Передний порт Infiniband для
мезонинной платы
• Используется для
высокопроизводительных
вычислений, высокочастотного
трейдинга и других приложений,
требующих более низкой задержки
• Процессор с увеличенной частотой
12. Решения для центров обработки данных
Облако CAD-Cloud ™
Dell — Для служебного пользования — Конфиденциально
12
Конфиденциально
13. Lustre на Dell PowerVault/PowerEdge
Клиенты
Управляющее межсоединение
Межсоединение системы
хранения данных
Пара серверов Metadata Storage Server
(MDS)
• Активный и ожидающий серверы
• Единая система хранения данных для
обоих серверов
• Обслуживание метаданных для данных
пользователей на серверах Object
Storage Server
RBOD
RBOD
EBOD
EBOD
13 Dell — Для служебного пользования — Конфиденциально
Сервер
управления
Единое пространство имен для всех серверов
объектов
Один или
несколько
Пары
объектов
RBOD
RBOD
Пара серверов Object Storage Server (OSS)
• Два активных сервера
• Единая система хранения данных для
обоих серверов
• Хранение пользовательских данных
Пара серверов Object Storage Server (OSS)
• Два активных сервера
• Единая система хранения данных для
обоих серверов
• Хранение пользовательских данных
EBOD
EBOD
15. Прицел на лечение детских раковых заболеваний: пример внедрения
Инновации от клиентов
«При таких болезнях, как
нейробластома, счет идет на часы.
Наш новый кластер
высокопроизводительных вычислений
Dell обеспечивает необходимую
скорость обработки, чтобы получать
значимые результаты в клинически
значимые сроки».
Джейсон Корнево (Jason Corneveaux), специалист по
биоинформатике
12-кратное увеличение
мощности обработки данных
пациентов
Сроки анализа генома
сократились с 7 дней до
нескольких часов
Корпоративные 15 решения Dell
• Dell — Для служебного пользования — Конфиденциально
800 серверных ядер
управляются
одним ИТ-администратором
Масштабируемое решение
поддерживает 100-процентный
ежегодный рост объемов
данных
16. Будущее медицины
• Выход за пределы симптоматического лечения
• Интеграция фенотипических
и генотипических данных
• Индивидуальный уход и
стратегии превентивного лечения
• Повышение эффективности
• Увеличение рентабельности
и удовлетворенности пациентов
Конфиденциально
• Dell — Для служебного пользования — Конфиденциально
17. Решение Dell Active Infrastructure for HPC Life Sciences
Ускоренное обнаружение и аналитика благодаря оптимизации инфраструктуры и
поддержки
• До 9,4 терафлопса в пиковой нагрузке1, 1,5 ТБ ОЗУ,
• Лучшая в своем классе вычислительная плотность
• Результаты анализа за считанные часы, а не дни
Глобальный маркетинг
540 ТБ в корпусе формата 42U
и эффективность энергопотребления
Эффективность
и высокая
производительность
1Вышеуказанные показатели производительности основаны на результатах внутреннего эталонного лабораторного тестирования Dell для высокопроизводительных вычислений, май 2013 г. (ПО: bwa, GATK, bcbio-nextgen Ref. Gehome: GRCh37 Операций чтения введенных данных: 212 млн., почти
10-кратное покрытие), подтверждает следующее: 1) производительность 38,9 генома в день в решении Active Infrastructure for HPC Life Sciences на 480 ядрах 2) производительность 38,9 генома в день по сравнению с 2,01 генома в день на 16 ядрах; 3) комплекс ный анализ генома
за 6,8 часа на 96 ядрах 4) энергопотребление 745.31 кВт/ч при 30 одновременных операциях анализа генома, или 24,85 кВт/ч на геном (745,31 кВт/ч на 30 геномов). 5) подтвержденная долговременная мощность — 8,26 терафлопса, 88 % теоретического максимума в 9,4 терафлопса
(по данным внутреннего эталонного лабораторного тестирования Dell для высокопроизводительных вычислений, май 2013 г.). Фактическая производительность может отличаться в зависимости от конфигурации, сценария использования и производственных особенностей.
• Dell — Для служебного пользования — Конфиденциально
• Спроектировано и оптимизировано экспертами Dell в области
геномных высокопроизводительных вычислений
• Передовые показатели для геномов в день, геномов на ватт1
• Экономичные процедуры сбора и анализа геномных данных
• Опыт Dell в области анализа генома: предпродажная
и инженерная поддержка
• Развертывание в производственной среде всего за несколько
недель, а не месяцев
• Один поставщик услуг по проектированию решения, его
предоставлению и поддержке
Открытая
интегрированная
инфраструктура
высокопроизводительных
вычислений
• Масштабируемый 32-узловой кластер и параллельная
файловая система со стандартными технологиями
управления рабочими нагрузками и средствами разработки
• Полная заводская интеграция для удобства
развертывания
• Простое подключение с системами виртуализации нового
поколения
Создано для рабочих
нагрузок анализа
генома
Поддержка и опыт
мирового уровня