RSC PetaStream

Группа компаний РСК, разработчик и интегратор инновационных решений для сегмента высокопроизводительных вычислений (HPC) и центров обработки данных (ЦОД), продемонстрировала в ноябре 2013 года на международной выставке SC’13 в Денвере (США) сверхплотное решение RSC PetaStream с прямым жидкостным охлаждением, установив мировой рекорд вычислительной плотности в 1 PFLOPS на одну стойку при занимаемой площади всего 1 м2 самым, в 5 раз превышен ранее продемонстрированный РСК в этом году рекорд на базе своей суперкомпьютерной архитектуры «РСК Торнадо» с показателем 211 TFLOPS на стойку. Одна стойка RSC PetaStream состоит из 1024 вычислительных узлов и обеспечивает отвод более 400 кВт тепловой мощности. Это в 4 раза выше предыдущего достижения РСК и является новым мировым рекордом энергетической плотности.

Решение RSC PetaStream является инновационной реализацией массивно-параллельной архитектуры с использованием лучших из доступных индустриальных компонент, высочайшего уровня интеграции и уникальной системной архитектуры для высокопроизводительных вычислений, разработанной специалистами РСК. Каждый узел системы построен на базе 60-ядерного сопроцессора Intel® Xeon Phi™ 5120D с 8 ГБ высокоскоростной памяти DDR5. Все 1024 вычислительных узла объединены между собой высокоскоростными соединениями на базе технологии Infiniband FDR, обеспечивая революционное сверхплотное высокопроизводительное решение с более чем 250000 потоков в одной стойке на базе архитектуры x86. Это позволило сделать значительный рывок вперед в направлении создания суперкомпьютеров экзафлопного диапазона, способных обеспечивать миллионы исполняемых вычислительных потоков в одном приложении. Уже сегодня, имея в своем распоряжении такое решение как RSC PetaStream, пользователи и разработчики смогут разрабатывать и оптимизировать приложения для работы на будущих системах с массивно-параллельными архитектурами и новыми многоядерными процессорами.

Решение RSC PetaStream на основе архитектуры x86, являющейся де-факто индустриальным стандартом во всем мире, обеспечивает защиту инвестиций на разработку и оптимизацию ПО. При создании нового ПО для будущих вычислительных систем разработчики смогут применять существующие модели программирования, фактически получая возможность запуска уже существующих приложений на суперкомпьютерах экзафлопного диапазона. В то же время, гибкость архитектуры RSC PetaStream позволяет тестировать инновационные модели программирования, которые могут быть более эффективными для экзафлопных вычислений.

Для обеспечения максимальной плотности упаковки, высокой пропускной способности ввода/вывода, а также надежности вычислений и управляемости, несколько узлов RSC PetaStream группируются в один модуль, обеспечивающий узлам жидкостное охлаждение, высокоэффективное электропитание и преобразование электроэнергии, а также возможность агрегации узлов в стойку. Модуль RSC PetaStream объединяет до восьми узлов с Intel® Xeon Phi™, подсистему ввода-вывода, включающую серверную плату Intel® S1600JP с процессором Intel® Xeon® E5-2600 v2, до пяти твердотельных дисков Intel® SSD серий S3500 или S3700, и сетевые адаптеры, такие как Mellanox Connect-IB или хост-адаптеры Intel® True Scale.

В дополнение к 1024 вычислительным узлам на основе Intel® Xeon Phi™, в каждую стойку RSC PetaStream может быть установлено до 640 твердотельных накопителей. Управление ими осуществляется с помощью масштабируемой файловой системы, что гарантирует большое количество операций ввода/вывода в секунду и обеспечивает эффективность работы множества ядер в системе, а также масштабируемость локальной части файловой системы хранения. При использовании твердотельных дисков Intel® SSD серий DC S3700 или DC S3500 емкостью 800 ГБ совокупная емкость локального файлового хранилища узлов в стойке достигает 0,5 ПБ при производительности системы в 1 PFLOPS. Применение твердотельных накопителей Intel серий DC S3500 и DC S3700 обусловлено высокими требованиями к отказоустойчивости и ресурсоёмкости системы хранения. Эти накопители являются стандартом де-факто в индустрии, обеспечивая высокую производительность и гарантированный жизненный цикл в течение 5 лет при 10-кратной ежедневной перезаписи, а также низкое время отклика и высокий показатель качества сервиса обработки запросов QoS.

Решение РСК предоставляет заказчикам большую гибкость выбора типов интерконнекта за счет возможности подключения различных карт расширения, а также возможность выбора топологии создаваемой сети и широкие опции для построения инновационных систем хранения данных в составе суперкомпьютерного комплекса. Базовый модуль RSC PetaStream оснащен двумя слотами PCIe Gen3 x16 для подключения стандартных и нестандартных карт коммуникационных интерфейсов, что обеспечивает по 4 порта Infiniband FDR или QDR, в дополнение к интегрированным 4 портам Gigabit-Ethernet. Каждый модуль обеспечивает высокую пропускную способность во внешнюю сеть, превышающую 200 Гбит/c, в случае использования двухпортового адаптера Mellanox Connect-IB.