Cálculo avanzado: facilidades y rangos de aplicación

Ana María Llois, Claudio Pastorino

GiyA, Departamento de Materia CondensadaCentro de Cómputos CAC

Cluster de cálculo ISAAC

SupercomputaciónSituación Actual: Top 500

● Arquitectura: Clusters (máquinas separadas trabajandojuntas)

● Sistemas: Linux (abierto, gratuito)

● Conectividad: Ethernet, Infiniband

Www.top500.org

Equipo típico● Clusters

● Conectividad:

Ethernet (Red usual, 1Gb/s)

Switch IB

Switch Ethernet

Equipo típico: ClusterInfiniband Conectividad:

Ethernet + Infiniband (20Gb/s, baja latencia)

Switch IB

Switch Ethernet

Facilidades

● Centro de Cómputos● Isaac (700 cores, 350 infiniband)● Sheldon (80 cores)● Hari, Hari2 (78 cores)

● Giya, Materia Condensada● Sol101 (64 cores)● Sol117 (32 cores, Infiniband)● Cluster4 (64 cores)

2005 – Cluster Sheldon

●Costo U$S 300.000.- (*)●260 GFLOPS●40 Nodos Dual XEON 3,2 GHz (80 cores)●40 GB de memoria●3 TB en disco●(*) Precio con switches, UPS, etc. Fuente PME2003

2010 – Cluster ISAAC

• ~700 cores ( 336 con Infiniband)• 12 Nodos:

Intel S5000 PSL SATAR, (2) CPU INTEL BOXED XEON 5420 ( 2.5, 1333, 12 MB), (8) FBDIMM DDR2 ECC 4 GB (32GB)

• 6 Nodos:Intel S5000 PSL SATAR, (2) CPU INTEL BOXED XEON 5420 ( 2.5, 1333, 12 MB), (4) FBDIMM DDR2 ECC 4 GB (16GB)

• 144 Nodos:Intel Server Board S3210 SHLC, (1) , CPU INTEL BOXED XEON 3220 ( 2,4, 1066, 8 MB , (4) DIMM DDR2 2048 MB (8GB)

2010 - ISAAC

• 10 Nodos de Servicio:(2 Front-End - 6 Servidores NFS - 2 Storage)

• Red• GETH (1Gb/s)

• InfiniBand DDR2 (20 Gb/s) (84 nodos)

• Software: Rocks 5.3 Centos 5.3 – GNU - INTEL (compiladores, librerias cmkl y mkl)

• Rendimiento: 3,8 TFLOPS promedio (teórico) - 5,5 TFLOPS pico (medido) (no homologado)

ISAAC: Cluster principal● Cluster de 700 cores (336 con Infiniband)● Una de las dos máquinas más grandes del país

Racks, parte posterior

Racks, frente

Switch Infiniband

Disponibilidad y Demanda●Disponibilidad del Recurso 24 HS 365 días al año. ●Utilización media 95 % de nodos 90% de procesadores●Cuentas abiertas y activas: 51 ( grupo inicial solicitante e investigadores de la CNEA).●Media de falla del equipamiento un (1) nodo por semana. (desde sept./2010 a la fecha)

Facilidades: Materia Condensada/ Giya

● Usos● Cálculo● Aprendizaje● Desarrollo de códigos

● Clusters de grupos● Sol101 (64 cores)● Sol117 (32 cores, Infiniband)● Laría

Disponibilidad

Nombre del equipo: Isaac

Función/ Posibilidades: 700 cores de cálculo, con 336 conectados por Infiniband

Gerencia/Ubicación: Centro de Cómputos

Disponibilidad:En base a colaboraciones

Modalidad: Apertura de cuenta y asignación de recursos a convenir

Otros comentarios:

La disponibilidad puede aumentar conforme a financiamiento vía SNCAD (Sistema Nacional de Cálculo de Alto Desempeño) y CNEA

Para que se usan ?

● Simulación de propiedades electrónicas magnéticas y de transporte de sistemas complejos y de baja dimensión.● Métodos numéricos en sistemas complejos y computación cuántica● Métodos computacionales y experimentales aplicados al diseño de aleaciones metálicas utilizadas en tecnología de reactores y combustibles nucleares ● Propiedades y comportamientos de materiales para tecnologías avanzadas- Area: Defectos microestructurales ● Simulaciones de transporte de radiación para la terapia por captura neutrónica

Para que se usan ?

● Simulación computacional de fluídos complejos

● Simulaciones en Materia Blanda , Interfaces poliméricas, membranas biológicas

● Microfluídica

● Simulación y cómputo de procesos de colisiones atómicas (CAB)

Para qué se usan?● Fases Condensadas: Sólidos, Líquidos,

mezcla de gases● Moléculas individuales● Interfaces de Materia Blanda● Líquidos en flujo (Microfluídica)

Gota Polimérica Cristal: Azufre elemental Membranas lipídicasmixtas

Para qué se usan?

● Cálculo de propiedades de:

● Junturas ● Oxidos● Materiales

complejos● Aleaciones● Nuevos materiales

Muchas Gracias !

ISAAC: La parte trasera

LaO

AlO2

AlO2

AlO2

LaO

TiO2TiO2TiO2

TiO2-Anatasa

LaAlO3

ISAAC: Red InfiniBand

Row 1 Row 2 Row 3 Row 40

2

4

6

8

10

12

Column 1Column 2Column 3

ISAAC: Switch InfiniBand

El problema está en cable blanco ISSAC: (red

GigaEthernet)

2010 – Cluster ISAAC

• 700 cores con 350 con Infiniband• 12 Nodos:

Intel S5000 PSL SATAR, (2) CPU INTEL BOXED XEON 5420 ( 2.5, 1333, 12 MB), (8) FBDIMM DDR2 ECC 4 GB (32GB)

• 6 Nodos:Intel S5000 PSL SATAR, (2) CPU INTEL BOXED XEON 5420 ( 2.5, 1333, 12 MB), (4) FBDIMM DDR2 ECC 4 GB (16GB)

• 144 Nodos:Intel Server Board S3210 SHLC, (1) , CPU INTEL BOXED XEON 3220 ( 2,4, 1066, 8 MB , (4) DIMM DDR2 2048 MB (8GB)

2010 - ISAAC

• 10 Nodos de Servicio:(2 Front-End - 6 Servidores NFS - 2 Storage)

• Red• GETH (1Gb/s)

• InfiniBand DDR2 (20 Gb/s) (84 nodos)

• Software: Rocks 5.3 Centos 5.3 – GNU - INTEL (compiladores, librerias cmkl y mkl)

• Rendimiento: 3,8 TFLOPS promedio (teórico) - 5,5 TFLOPS pico (medido) (no homologado

Para que se usan ? 2/4

• 3-Simulación computacional de sistemas magnéticos con memoria (Responsable: Rubén Weht)

• 4-Métodos computacionales y experimentales aplicados al diseño de aleaciones metálicas utilizadas en tecnología de reactores y combustibles nucleares (Responsable: Gerardo Rubiolo)

Para que se usan ? 3/4

• 5-Propiedades y comportamientos de materiales para tecnologías avanzadas- Area Defectos microestrcuturales (Responsable: Ana María Monti)

• 6-Simulaciones de transporte de radiación para la terapia por captura neutrónica (Responsable: Andrés Kreiner)

HPC en CAC

CLUSTERS

USO ISAAC (Avg Load (15, 5, 1m): 107%, 109%, 110%

Cluster Sheldon

Para que se usan ? 4/4

• 7-Simulación computacional de fluídos complejos (Responsable: Daniel Laría).

• 8-Desarrollo de técnicas numéricas de avanzada para la simulación de sistemas nanoscópicos (Responsable: Karen Hallberg).

• 9-Simulación y cómputo de procesos de colisiones atómicas (Responsable: Pablo Fainstein).

Facilidades

● Clusters de grupos ● Uso: cálculo, aprendizaje, desarrollo de

códigos

●

● Hari, Hari2: (Propiedades Electrónicas, cristales nanoestructuras)

● Sol117: 32 cores, Infiniband (Materia Blanda)● Laría:

Facilidades

Nombre del equipo: Isaac

Función/ Posibilidades: 700 cores de cálculo, con 336 conectados por Infiniband

Gerencia/Ubicación: UTI GIyA

Disponibilidad:En base a colaboraciones

Modalidad: Apertura de cuenta y asignación de recursos a convenir

Otros comentarios:

La disponibilidad puede aumentar conforme a financiamiento vía SNCAD (Sistema Nacional de Cálculo de Alto Desempeño) y CNEA