Группакомпаний РСК, ведущий в России и СНГ разработчик и интегратор инновационных решений для сегмента высокопроизводительных вычислений (HPC) и центров обработки данных (ЦОД), представила наведущей отечественной конференции по высокопроизводительным вычислениям ПаВТ-2014 свое революционное сверхплотное решениеRSC PetaStream с массивно-параллельной архитектурой и прямым жидкостным охлаждениемна основе новогоIntel XeonPhi 7120D, установив очередноймировой рекорд вычислительной плотности в 1,2ПФЛОПС на один шкафпри занимаемой площади всего 1 м2.
Таким образом,решение RSC PetaStream стало еще на 20% производительнее относительно первой демонстрации этого продукта на ведущей международной выставке SC’13 в Денвере (США) в ноябре 2013 года, когда был установлен предыдущий мировой рекорд вычислительной плотности в 1 ПФЛОПС на один шкаф. Новый технологический прорыв РСК стал возможен благодаря применению в RSC PetaStream новой модели сопроцессора Intel XeonPhi 7120D, выпущенного в марте этого года.Это первое в мире законченное решение на основе Intel XeonPhi 7120D.
Один шкаф RSC PetaStreamсодержит 1024 вычислительных узла на основеIntelXeonPhiи обеспечиваетотвод до400 кВт тепловой мощности.Этот показатель в 4 раза 
выше предыдущего достижения РСК для архитектуры «РСК Торнадо» и также является новым мировым рекордом энергетической плотности.
«Уникальныймноголетнийопыт специалистов РСК в разработке технологий высокоэффективного прямого жидкостного охлаждения и сверхплотной интеграции суперкомпьютерных решений на базестандартных серверных компонент позволил нам первыми в России и СНГ разработать и представить пользователям сверхплотное HPC-решение на основе недавно выпущенного IntelXeonPhi7120D, что позволило RSC PetaStream установить новый мировой рекорд вычислительной плотности с пиковой производительностьюв 1,2 ПФЛОПС на один шкаф», – отметил Алексей Шмелев, исполнительный директор группы компаний РСК.
Решение RSC PetaStreamявляется инновационной реализацией массивно-параллельной архитектуры с использованием лучших из доступных индустриальных компонентвысочайшего уровня интеграции и уникальной системной архитектурыдля высокопроизводительных вычислений, разработанной специалистами РСК.Каждый узел массивно-параллельного суперкомпьютера является независимым,построен на основе 61-ядерного сопроцессора IntelXeonPhi7120Dс 16 ГБвысокоскоростной памяти GDDR5 и работает под управлением операционной системы семейства Linux. Все 1024 вычислительных узла объединены между собой высокоскоростными межсоединениями на базе технологии InfinibandFDR, обеспечивая революционное сверхплотное высокопроизводительное решение с 250 тысячами потоков на один шкаф на базе архитектуры x86. Это позволило сделать значительный рывок вперед в направлении создания суперкомпьютеров экзафлопного диапазона, способныхобеспечивать миллионыисполняемых вычислительных потоковв одном приложении. Уже сегодня, имея в своем распоряжении такоерешение как RSC PetaStream,пользователи и разработчики смогут разрабатывать и оптимизировать приложения для работы на будущих системах с массивно-параллельными архитектурами иновыми многоядернымипроцессорами.
«Возможность эффективного использования высокопроизводительных вычислений является основой для создания инноваций и появления новых открытий в самых различных областях человеческой деятельности, – сказал Радж Хазра, вице-президент подразделения DataCenterGroup и генеральный менеджер направления TechnicalComputing в корпорации Intel. –Наступающая новая эра вычислений требует создания и эффективного использования распараллеленных приложений на энергоэффективнных аппаратных платформах, способных обеспечивать чрезвычайно высокий уровень параллелизма с помощью процессоров IntelXeon и сопроцессоров IntelXeonPhi. Решение RSC PetaStream полностью соответствует этим требованиям, позволяя заказчикам уже сегодня защитить свои инвестиции в программно-аппаратныеплатформы, которыепозволят им быстрее приблизиться к эре экзафлопных вычислений».
РешениеRSC PetaStreamна 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 моделипрограммирования, фактически получая возможность запуска уже существующих приложений на суперкомпьютерах экзафлопного диапазона. В то же время, гибкость архитектуры RSC PetaStreamпозволяет тестировать инновационные модели программирования, которые могут быть более эффективными для экзафлопных вычислений.
Вдополнениеквысочайшейпроизводительностиприложений, которуюобеспечиваетRSC PetaStream, это решение позволяет в два раза сократить расход электроэнергии, по сравнению с традиционными кластерными системами, привыполнениизадачмоделированиясоченьвысокимуровнемпараллелизма.Таким образом, пользователи имеютвозможность значительно сокращать затраты на эксплуатацию (TCO), получая при этом лидирующую производительность приочень высокой компактности решения.
Для обеспечения максимальной плотности упаковки, высокой пропускной способности ввода/вывода, а также надежности вычислений и управляемости,несколько узлов RSC PetaStreamгруппируются в один модуль, обеспечивающий узлам жидкостное охлаждение, высокоэффективное электропитание и преобразование электроэнергии, а также возможность агрегации узлов в шкаф.МодульRSC PetaStreamобъединяет до восьми узлов на основе Intel XeonPhi, подсистему ввода-вывода, включающуюсерверную плату Intel S1600JP с процессором Intel Xeon E5-2600v2, до пяти твердотельных дисковIntel SSD серий S3500 илиS3700, высокоскоростные сетевые адаптеры, такие как MellanoxConnect-IBили хост-адаптеры IntelTrueScale.
В дополнение к 1024 вычислительным узлам на основе Intel XeonPhi, в каждую стойку RSC PetaStream может быть установлено до 640твердотельных накопителей.Управление ими осуществляется с помощью масштабируемой файловой системы, что гарантирует большое количество операций ввода/выводав секунду и обеспечивает эффективность работы множества ядер в системе, а также масштабируемостьлокальной части файловой системы хранения. Применение твердотельных накопителей IntelсерийDCS3500 и DCS3700 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 временя отклика и высокий показателькачества сервиса обработки запросов QoS.
Новое решениеРСК 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.БазовыймодульRSC PetaStreamоснащен двумя слотами PCIeGen3 x16 для подключения стандартных и нестандартных карт коммуникационных интерфейсов, что обеспечивает по 4портаInfinibandFDR или QDR, в дополнение к интегрированным4 портамGigabit-Ethernet.Каждый модуль обеспечивает высокую пропускную способность во внешнюю сеть, превышающую 200 Гбит/c, в случае использования двухпортового адаптера MellanoxConnect-IB.
Технология высокоэффективного прямого жидкостного охлаждения, разработанная РСК, проверена временем и практикой использования заказчиками компании во многих реализованных проектах с 2009 года. Ее применение обеспечивает очень высокийуровеньэнергоэффективности, который демонстрирует и новое решение RSC PetaStream.Как показывают результаты измерений на нескольких эксплуатируемых заказчиками системах РСК, средняя эффективность использования электроэнергии (PUE) составляет 1,06. То есть не более 6% энергопотребления расходуется на охлаждение всей системы. Показатель PUEстановится критически важным при создании суперкомпьютеров экзафлопного уровня с энергопотреблением в десятки МВт.
Рекорднаявычислительнаяплотностьв 1,2 ПФЛОПСназанимаемыйобъемлишьв 2,2 м3 требует не только высокой эффективности системы охлаждения, но и высокоэффективной подсистемы распределения электропитания. ВRSC PetaStreamиспользуетсявысокоэффективнаяподсистемараспределения электропитанияпроизводства компании Emerson Electric, созданная на базе передового отраслевого стандарта электропитания постоянного тока с напряжением 400 В. В новом решении РСК эффективностьраспределенияэлектроэнергиипревышает 90%, что обеспечивает повышениеэнергоэффективности всей системы и снижение эксплуатационных расходов. Кроме того, применение стандарта электропитания постоянного тока с напряжением 400 В позволяет сократить количество преобразований электроэнергии и число используемых электронных компонент, что также повышает общую энергоэффективность и надежность работы всеговычислительногокомплекса.
Для удобства пользователей в RSC PetaStream обеспечиваются расширенные программно-аппаратные функции мониторинга и управления системой с использованием интегрированного стека ПО «РСК БазИС». В системе используется технология Intel Node Manager для контроля и мониторинга энергопотребления каждого узла, что позволяет суперкомпьютерным центрам реализовывать гибкие политики для оптимизацииуправления энергопотреблением, сокращая свои затраты на электричество и эксплуатацию вычислительных систем.
Решение RSC PetaStreamпоставляется с набором программных инструментов Intel Cluster Studio XE 2013 для операционной системы Linux, а также с набором оптимизированных библиотек.
