Najveće hrvatsko računalo postalo – superračunalo!

Najveće hrvatsko računalo postalo – superračunalo!

Od 2002. godine do danas računalni klaster Isabella nadograđivao se kroz desetak nabavki različitih generacija računalne i mrežne opreme. »Primjenjujući u njima najnovije alate i tehnike znanstvenicima omogućavamo funkcionalnosti i resurse usporedive s mogućnostima ‘pravih’ superračunala, koja su zapravo dostupna samo u najrazvijenijim i najbogatijim istraživačkim sredinama svijeta«, naglasio je ravnatelj Srca dr. Zoran Bekić

U Sveučilišnom računskom centru (Srcu) danas je održana je konferencija za novinare na kojoj je predstavljeno novo proširenje i softverska nadogradnja računalnog klastera Isabella, koji je sada postao i ‘pravo’ superračunalo. Na konferenciji za novinare sudjelovali su prof. dr. sc. Roko Andričević, zamjenik ministra znanosti, obrazovanja i sporta, ravnatelj Sveučilišnog računskog centra dr. sc. Zoran Bekić i Emir Imamagić, predstojnik Sektora za računalne sustave i voditelj usluge Računalni klaster Isabella.

Računalni klaster Isabella u Srcu već je niz godina najsnažniji računalni sustav u Hrvatskoj i predstavlja zajednički računalni resurs svih znanstvenika i istraživača namijenjen izvođenju zahtjevnih računanja za potrebe istraživačkih projekata. Financiranje novog proširenja osiguralo je Ministarstvo znanosti, obrazovanja i sporta (MZOS). Vrijednost ovog proširenja Isabelle je oko  milijun kuna.

»Ministarstvo znanosti, obrazovanja i sporta prepoznaje važnost istraživačke infrastrukture, uključujući modernu e-infrastrukturu, za razvoj i konkurentnost hrvatskog istraživačkog i obrazovnog prostora. U mjeri u kojoj to omogućavaju sredstva Državnog proračuna«, izjavio je zamjenik ministra prof. dr. Roko Andričević i dodao da »novim proširenjem i softverskom nadogradnjom Isabella postaje najveće hrvatsko računalo koje bi trebalo zadovoljiti trenutne potrebe akademske zajednice za zahtjevna računanja«.

Dr. sc. Zoran Bekić, ravnatelj Srca, zamjenik ministra prof. dr. sc. Roko Andričević i Emir Imamagić, predstojnik Sektora za računalne sustave u Srcu

Dr. sc. Zoran Bekić, ravnatelj Srca, zamjenik ministra prof. dr. sc. Roko Andričević i Emir Imamagić, predstojnik Sektora za računalne sustave u Srcu

Od same uspostave 2002. godine do danas računalni klaster Isabella nadograđivao se kroz desetak nabavki različitih generacija računalne i mrežne opreme, što je prednost i fleksibilnost koje omogućava ‘klasterski pristup’ izgradnji računalnih sustava. »Danas, kad i postignuća istraživačkih timova ovise od uspješnosti njihovih računalnih modela i simulacija, sustavi za napredno računanje predstavljaju temeljnu infrastrukturu modernog i kompetitivnog sustava znanosti, istraživanja i visokog obrazovanja«, rekao je ravnatelj Srca dr. Zoran Bekić.

Zahtjevni projekti

»Srce je prije više od 10 godina krenulo putem koji je financijski i organizacijski primjeren hrvatskim okolnostima. Koristeći fleksibilne mogućnosti računalnih klastera, dakle sustava koji se temelje na ‘običnim’ računalima i primjenjujući u njima najnovije alate i tehnike znanstvenicima omogućavamo funkcionalnosti i resurse usporedive s mogućnostima ‘pravih’ superračunala, koja su zapravo dostupna samo u najrazvijenijim i najbogatijim istraživačkim sredinama svijeta«, naglasio je Bekić.

Specifičnost ovog proširenja je korištenje nove programske paradigme, uvođenje programskog sustava ScaleMP, koji omogućava spajanje više poslužitelja u jedno virtualno računalo (engl. Single System Image; SSI), na konfigurabilan način, ovisno o konkretnim potrebama korisnika. U segment Isabelle koji radi pod kontrolom sustava ScaleMP priključeno je 8 poslužitelja, 160 procesorskih jezgri i 2 TB radne memorije dok su ostali resursi priključeni u obliku običnih računalnih čvorova. Korisnici na Isabelli tako sada mogu rješavati istraživačke probleme koji zahtijevaju uporabu superračunala u kojima veliki broj procesora istovremeno koristi veliku zajedničku radnu memoriju (u slučaju Isabelle do 160 procesorskih jezgri i do 2 TB RAM-a).

Računalni klaster Isabella sada se sastoji od 44 računalna čvora i 4 grafička procesora koja korisnicima pružaju ukupno 800 procesorskih jezgri, 5 TB radne memorije i 49 TB podatkovnog prostora. Klaster trenutačno koristi preko 200 znanstvenika koji sudjeluju u 67 projekata. Tijekom ove godine korisnici su na računalnom klasteru ostvarili gotovo 35.000 izvođenja različitih aplikacija. Najveći potrošači računalnog klastera Isabella ove godine bili su projekti:

  • Računalno proučavanje strukture i funkcije proteina, Institut Ruđer Bošković
  • Dizajn, sinteza i svojstva organskih liganada i njihovih metalnih kompleksa, Institut Ruđer Bošković
  • Proučavanje biomakromolekula računalnim metodama i razvoj novih algoritama, Institut Ruđer Bošković
  • Skala skalabilnosti karbokationa, njihove strukture i biomimetska pregrađivanja, Farmaceutsko-biokemijski fakultet, Sveučilište u Zagrebu
  • Host-guest međudjevovanja u policikličkim sistemima, Institut Ruđer Bošković
  • Organski i bioorganski procesi u osnovnom i elektronski pobuđenim stanjima, Institut Ruđer Bošković.

Natjecanje superračunala

Ovih šest projekata iskoristilo je 75% ukupnog procesorskog vremena klastera Isabella. Novim proširenjem bit će zadovoljena većina trenutnih potreba akademske zajednice za HPC resursima.

Uz računalni klaster Isabellu Srce je koordinator još jedne infrastrukture za potrebe naprednog računanja – Hrvatske nacionalne grid infrastrukture (CRO NGI). CRO NGI je raspodijeljena računalna okolina sastavljena od računalnih i podatkovnih resursa, smještenih u pet čvorišta: Elektrotehnički fakultet Sveučilišta u Osijeku, Fakultet elektrotehnike, strojarstva i brodogradnje Sveučilišta u Splitu, Institut Ruđer Bošković, Srce i Sveučilište u Rijeci.

U računalnoj hali Srca smješteno je još jedno superračunalo „Lobsang“, nabavljeno u okviru projekta “Integra-Life“. Riječ je o sustavu SGI UV2000 koji korisnicima pruža ukupno 216 procesorskih jezgri i 4,6 TB radne memorije. Iako je prvenstveno namijenjeno znanstvenicima koji surađuju na projektu “Integra-Life“, superračunalo će biti dostupno i ostalim znanstvenicima koji imaju potrebe za ovakvom infrastrukturom.

Superračunala svijeta natječu se dva puta godišnje na prestižnoj listi TOP500 (http://top500.org/). Lista se sastoji od 500 najmoćnijih superračunala rangiranih prema rezultatima mjerenja programskim paketom za mjerenje učinkovitosti HPL (engl. High-Performance Linpack). Izmjerena učinkovitost superračunalnog dijela klastera Isabella je 3 TFLOPS-a (engl. FLoating-point Operations Per Second), dok cijeli klaster ima učinkovitost oko 10,35 TFLOPS-a. Trenutačno najmoćnije superračunalo liste TOP500 je Tianhe-2 s preko 3,1 milijuna procesorskih jezgri i izmjerenom učinkovitosti od 33,86 PFLOPS-a. U usporedbi s Tianhe-2, računalni klaster Isabella je znatno slabiji, no i dalje pruža značajne resurse sukladno veličini znanstvene zajednice u Hrvatskoj.

U Srcu očekuju da će  potreba za različitim infrastrukturama za napredno računanje rasti pa se planira  daljnje proširenje takvih, ali drugih računalnih resursa, u okviru projekta Hrvatski znanstveni i obrazovni oblak (HR-ZOO) kojeg Srce s partnerima priprema za financiranje iz strukturnih fondova EU.  (zg-magazin)