MareNostrum

MareNostrum

MareNostrum (en latín Mare nostrum 'nuestro mar' , un nombre romano para el mar Mediterráneo ) es el nombre de varias generaciones de superordenadores en la Universitat Politècnica de Catalunya en Barcelona . La instalación está gestionada por el Barcelona Supercomputer Center BSC. La supercomputadora está destinada a la investigación en ciencias de la vida , meteorología y ciencias ambientales , y para aplicaciones comerciales en los campos farmacéutico , automotriz y aeronáutico . La instalación técnica completa fue construida en la antigua capilla de Torre Girona y está rodeada por muros acristalados de 5 m de altura. Desde que se puso en funcionamiento por primera vez en 2004, la supercomputadora ha sido reemplazada varias veces por tecnología más actualizada.

Tareas

MareNostrum cumple una amplia gama de tareas en ciencia, investigación y docencia. Las áreas de trabajo incluyen big data , bioinformática , biomecánica , climatología , computación en la nube , ciencia cognitiva , arquitectura de computadoras y diseño de código, sistemas distribuidos , capacitación , simulaciones técnicas, energía de fusión , investigación del genoma , geofísica , desarrollo de software para supercomputadoras, ciencia de materiales , molecular. modelado, infraestructura de operaciones, análisis de desempeño, modelos de programación, simulaciones sociales, ciencias computacionales de la tierra, problemas y algoritmos matemáticos extremos, información cuántica.

MareNostrum 1

Cuando entró en funcionamiento en noviembre de 2004, MareNostrum alcanzó una potencia informática continua de 20 teraflops utilizando 3.564 PPC 970, procesadores de 2,2 GHz, y en noviembre de 2004 ocupó el cuarto lugar en el TOP500 .

El 13 de abril de 2005, la computadora por primera vez en 4800 PPC 970 tenía procesadores de 2.2 GHz y Myrinet con su capacidad total de 27.9 Teraflops arrancó . Con esta nueva configuración, alcanzó el quinto lugar en la edición de junio de 2005 de la lista de comparación con un total de 4.812 procesadores.

MareNostrum 2

Después de una conversión en 2006 a PPC 970, procesadores de 2,3 GHz y Myrinet, MareNostrum 2 tenía 10.240 núcleos y 20 TB de RAM y, por lo tanto, alcanzó 62,6 teraflops. El sistema tenía aproximadamente 300 TB de espacio en disco. Eso fue suficiente en noviembre de 2006 para el quinto lugar en la lista. En 2008 ocupó el puesto 41 a nivel mundial con un rendimiento de 63,8 TFLOPS como el sistema más rápido de España. En junio de 2012 aún ocupaba el lugar 465. Cuando se desmanteló el sistema, el resto de partes se dividieron en clústeres más pequeños con 256 y 512 nodos informáticos, que continuaron operando en diversas universidades e institutos españoles.

MareNostrum 3

MareNostrum 3

Para el funcionamiento de MareNostrum 3, fue necesario un extenso trabajo de construcción para fortalecer el suministro de energía y el sistema de enfriamiento.

Dos sistemas estuvieron en funcionamiento entre 2011 y 2013. Uno fue Bullx B505, un sistema de 5.544 procesadores Xeon E5649 6C de 2,53 GHz, InfiniBand QDR, procesadores NVIDIA 2090 y 3024 GB de memoria. Este sistema gestionó 103,2 teraflops y estuvo en funcionamiento hasta 2013.

MareNostrum 3 entró en funcionamiento entre 2012 y 2013 e inicialmente usó 33,664 DX360M4, procesadores Xeon E5-2670 de 8 núcleos, 2,600GHz e InfiniBand FDR para la conexión. El rendimiento fue de 636,9 teraflops. A partir de 2013, la computadora tenía 48,896 procesadores Intel Sandy Bridge en 3,056 nodos, más 84 Xeon Phi 5110P en 42 nodos, con más de 115 TB de memoria principal y 2 PB de almacenamiento en disco GPFS . En total, alcanzó los 925,1 teraflop y el pico de 1,1 petaflop. En junio de 2013, el sistema alcanzó el puesto 29 en el ranking Top500.

MareNostrum 4

MareNostrum 4

MareNostrum 3 fue reemplazado por MareNostrum 4 desde mediados de 2017. El nuevo sistema supera a MareNostrum 3 por un factor de 10 a 12. Inicialmente tenía una capacidad de cálculo máxima de 11,1 petaflops y alcanzó 13,7 petaflops con el grupo adicional de procesadores IBM Power9 y Nvidia Volta. Según el ranking Top 500 del 19 de junio de 2017, era el tercer clúster más fuerte de Europa y el decimotercero del mundo. MareNostrum 4 está conectado a las instalaciones de Big Data del Barcelona Supercomputer Center BSC, que tienen una capacidad de almacenamiento de 24,6 petabytes, y está conectado a universidades europeas a través de las redes RedIris y GÉANT .

La arquitectura heterogénea es notable. Existe el bloque general que realiza el trabajo informático principal y un bloque adicional para investigar tecnologías desarrolladas recientemente. Cinco unidades de almacenamiento (Elastic Storage) gestionan 14 petabytes de datos, una red Intel Omni-Path de alta velocidad y un enlace Ethernet de los componentes.

Clúster de propósito general

  • El bloque general constaba inicialmente de 48 racks de 3.456 nodos. Cada nodo tiene dos chips Intel Xeon Platinum , cada uno con 24 procesadores, para un total de 165,888 procesadores y una memoria principal de 290 terabytes. Aunque la producción se ha multiplicado por 10, el requerimiento de energía solo aumentó en un 30% a 1,3 MW. A mediados de 2018, el sistema constaba de 2x Intel Xeon Platinum 8160 24C con 2,1 GHz, 216 nodos con DIMMS de 12x32 GB DDR4-2667 (8 GB / núcleo) y 3,240 nodos con DIMMS de 12x8 GB DDR4-2667 (2 GB / núcleo). SUSE Linux Enterprise Server 12 SP2 sirve como sistema operativo .

Bloques de tecnologías emergentes

El bloque con las tecnologías desarrolladas recientemente contiene grupos de tres tecnologías diferentes que se integran y actualizan a medida que están disponibles en el mercado. De este modo, se pueden operar, probar y optimizar nuevos procesadores y software incluso antes de que la próxima generación de computadoras esté completamente desarrollada. Fichas especializadas, p. Ej. B. Los procesadores de gráficos pueden optimizar y acelerar las tareas correspondientes en un grado particular. Por tanto, la transición a las nuevas tecnologías del futuro puede realizarse sin problemas.

  • Un clúster de GPU IBM POWER9 y Nvidia Volta con una potencia de cálculo de más de 1,5 petaflops. El clúster con el nombre CTE - Power consta de 52 nodos. Cada nodo consta de 2 x IBM Power9 8335-GTG a 3,00 GHz (2 x 20 núcleos y 4 subprocesos / núcleo, un total de 160 subprocesos por nodo), memoria principal de 512 GB distribuida en 16 DIMM x 32 GB a 2666 MHz, 2 x SSD 1.9 TB como almacenamiento local, 2 x 3.2 TB NVME, 4 x GPU NVIDIA V100 (Volta) con 16 GB de memoria de alto ancho de banda 2, puerto único Mellanox EDR, GPFS sobre fibra óptica 10 GBit, sistema operativo Red Hat Enterprise Linux Server 7.4 . El clúster entró en funcionamiento en mayo de 2018 y ya superó en un 50% el rendimiento de MareNostrum 3. Este grupo es particularmente eficiente desde el punto de vista energético y colocó al sistema en el noveno lugar en el Green500. Este clúster contiene 19,440 procesadores y un total de 27,648 GB de RAM y ocupó el puesto 255 en junio de 2018. De esta manera, MareNostrum estuvo representado en el top 500 con dos sistemas al mismo tiempo.
  • Originalmente se planeó un grupo de procesadores Intel Knights Hill (KNH) con una capacidad informática de 0.5 petaflops. Después de que Intel descontinuó los procesadores Knight Hill, los planes fueron en la dirección de otro sistema basado en Intel, posiblemente Aurora A21 para el año 2021. Luego se decidió utilizar un grupo de procesadores AMD Rome y procesadores gráficos AMD Radeon Instinct MI50. Se dice que el sistema alcanza 0,52 petaflops.
  • Un grupo de procesadores ARMv8 de 64 bits con una capacidad informática de 0,5 petaflops.

MinoTauro

BSC también opera otros nodos informáticos más grandes. El segundo clúster más grande bajo el nombre MinoTauro une 39 servidores cada uno en 2019

  • 2 procesadores Intel Xeon E5-2630 v3 de 8 núcleos, 2,4 GHz
  • 2 tarjetas GPU NVIDIA K80
  • Memoria principal de 128 GB
  • Disco de estado sólido de 120 GB como almacenamiento local
  • 1 PCIe 3.0 x8 8GT / s, Mellanox ConnectX-3FDR 56 Gbit
  • 4 puertos Gigabit Ethernet

El sistema alcanzó un total de 250,94 Tflops Peak, de los cuales 226,98 Tflops de los procesadores gráficos y 23,96 Tflops de los procesadores principales. Red Hat Enterprise Server se utiliza como sistema operativo

MareNostrum 5 como parte de EHPC

Barcelona está planeada como la ubicación de una de las computadoras precursoras de las supercomputadoras europeas, que son financiadas como parte de la Empresa Común Europea de Computación de Alto Rendimiento - EuroHPC. Esta computadora debería tener más de 200 petaflops de capacidad máxima de computación y entrar en funcionamiento el 31 de diciembre de 2020. Se dice que MareNostrum 5 tiene un presupuesto de 223 millones de euros, que incluye la compra, instalación y operación durante cinco años. El programa EuroHPC sirve para promover la informática de alto rendimiento en los países más pequeños y financieramente más débiles que de otro modo no podrían recaudar los fondos necesarios. La mitad del presupuesto de MareNostrum 5 proviene de la UE, la otra mitad proviene de los estados de España, Portugal, Turquía, Croacia e Irlanda, que forman un consorcio para este fin. Se han planificado para EuroHPV agrupaciones en ocho ubicaciones diferentes en ocho estados miembros europeos diferentes. Las ubicaciones seleccionadas son Sofía (Bulgaria), Ostrava (República Checa), Kajaani (Finlandia), Bolonia (Italia), Bissen (Luxemburgo), Minho (Portugal), Maribor (Eslovenia) y Barcelona (España). 19 de los 28 miembros de la UE están involucrados en todo el proyecto, así como algunos países que no forman parte de la UE. El proyecto tiene un presupuesto total de alrededor de 840 millones de euros. Debería haber tres máquinas precursoras con más de 150 petaflops, que luego se complementarán con 5 unidades en escala Exa y cinco máquinas con 4 petaflops. Las máquinas predecesoras deberían proporcionar aproximadamente cuatro veces más potencia de cálculo que los sistemas actuales de la Asociación para la Computación Avanzada en Europa (PRACE). Otro objetivo es el desarrollo y la integración de una tecnología de procesador europea, que debería eliminar la dependencia de la tecnología no europea. La puesta en servicio de MareNostrum5 estaba prevista para finales de 2020. MareNostrum 5 ocupará más espacio que MareNostrum 4, el espacio en la capilla de Torre Girona ya no será suficiente, por lo que una parte tendrá que instalarse en el edificio vecino del BSC. El proyecto se ha retrasado por varias razones y se espera que el primer trabajo se realice a mediados de 2021.

enlaces web

Commons : MareNostrum  - colección de imágenes, videos y archivos de audio

Evidencia individual

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