В «Сибирском суперкомпьютерном центре СО РАН» создан кластер Huawei на базе ARM-архитектуры

2021: Использование кластера Huawei на базе ARM-архитектуры

16 апреля 2021 года Huawei Россия сообщила о том, что в Институте вычислительной математики и математической геофизики Сибирского отделения РАН (ИВМиМГ) и Центре коллективного пользования «Сибирский суперкомпьютерный центр СО РАН» (ССКЦ) в результате выполнения совместного проекта развернут кластер из серверов Taishan 2280 на базе архитектуры ARM с процессорами Kunpeng 920. Учёные ИВМиМГ совместно с компанией Huawei сделали еще один шаг на пути построения коллективной вычислительной инфраструктуры научных организаций Новосибирского Академгородка – одного из научных и образовательных центров России.

Демонстрация кластера во время посещения ИВМиМГ делегацией представителей Huawei во главе c г-ном Лю Юй, директором департамента интеллектуальных вычислений Huawei в России

Специально для этого проекта была создана лаборатория высокопроизводительных вычислений Huawei – СО РАН при ИВМиМГ. Сотрудники в течение четырех месяцев тестировали возможности использования оборудования Huawei на базе архитектуры ARM для применения в наукоёмких программных оболочках, связанных с высокопроизводительными вычислениями. На кластере используются процессоры Kunpeng 920 суммарной производительностью 2995.2 Гфлопс, а также операционная система OpenEuler.

В ходе проекта была проведена адаптация научных вычислительных программ с архитектуры x86 на ARMv8.2, таких как:

• PARMONC - библиотека для реализации технологии распределённого численного статистического моделирования на массивно параллельных вычислительных системах;
• ELSHOW - программа для численного статистического моделирования процесса развития электронных лавин в газе на массивно-параллельных вычислительных системах.

Тестирование продемонстрировало, что по ряду сценариев ARM-серверы могут полноценно составить конкуренцию решениям на основе архитектуры x86. Реализация подобных проектов способствует внедрению и развитию инновационных технологий в научных исследованиях.

Следующим шагом должна стать оптимизация программ с учетом особенностей ARM-архитектуры. Для реализации типичных вычислительных операций, по мнению специалистов Huawei, целесообразно использовать математическую библиотеку Huawei, которая содержит высокоэффективные (с учетом архитектуры платформы) математические процедуры.

Микросхемы с пониженным энергопотреблением, на основе архитектуры ARM, установлены в большинстве продаваемых на апрель 2021 года смартфонов и планшетных компьютеров. Растёт интерес к использованию данной архитектуры в серверных решениях, хотя ранее считалось, что её основная область применения – это чипы мобильных устройств.

По мере того, как компаниям приходится задаваться вопросом энергоэффективности их вычислений, вариант использования процессоров с большим количеством экономичных вычислительных ядер становится всё более привлекательным.

Проект Huawei – СО РАН при ИВМиМГ показал, что эффективная с точки зрения энергопотребления архитектура ARM может служить основой для построения суперкомпьютеров, необходимых в научных исследованиях.

Мы рассчитываем на создание совместной лаборатории с компанией Huawei, с целью построения связующей цепочки между решениями компании и научными разработками институтов Новосибирского Академгородка, сказал Михаил Марченко, директор ИВМиМГ.

Проект показал высокую эффективность работы учёных на оборудовании Huawei. Мы надеемся на дальнейшее расширение сотрудничества с научными организациями России, отметил Лю Юй, директор департамента интеллектуальных вычислений Huawei в России.