Система TSUBAME-KFC с погружным жидкостным охлаждением лидирует в Green500 и Green Graph 500

04.12.2013

Благодаря своей ошеломляющей производительности первый японский суперкомпьютер TSUBAME-KFC с погружной системой охлаждения (погружение в масло), представляющий собой площадку для разработки тестовой вычислительной системы следующего поколения TSUBAME 3.0, занял первую строчку в мировом рейтинге Green500 (по энергоэффективности). Также он был признан первым в рейтинге Green Graph 500 (по энергоэффективности при обработке больших данных), таким образом получив сразу две самые высшие награды за энергоэффективность.

TSUBAME 2.5 получил шестое место в мире в рейтинге Green500 (по энергоэффективности), занял 11-ое место в мире и второе место в Японии в списке TOP500 (по скорости обработки данных), убедив всех в своей высокой производительности.

TSUBAME-KFC — суперкомпьютер, разработанный в Научном информационно-вычислительном центре (Global Scientific Information and Computing Center, GSIC) при Токийском институте технологий, совместно с NEC, NVIDIA (США) и другими национальными и зарубежными компаниями, — был запущен в октябре этого года и сразу получил признание как самый энергоэффективный в мире суперкомпьютер. Он занял первую строчку в ноябрьском мировом рейтинге Green500, продемонстрировав эффективность равную 4503,17 мегафлопс в расчёте на ватт. Как было отмечено на прошедшей 20 ноября 2013 г. в Денвере (США) международной конференции SC13, посвященной суперкомпьютерам, тем самым он проложил существенную дистанцию между собой и своими ближайшими конкурентами. TSUBAME-KFC стал первым японским суперкомпьютером, занявшим верхнюю позицию в рейтинге Green500, и его по праву можно назвать воплощением совместного японско-американского лидерства в построении «низкоуглеродного общества».

Наряду с этим, TSUBAME-KFC был признан первым в мире в категории «Большие данные» рейтинга Green Graph 500. Эта категория была введена в текущем году для сопоставления суперкомпьютерных систем по энергоэффективности при обработке больших данных. TSUBAME-KFC занял первое место, обогнав суперкомпьютер Blue Gene/Q компании IBM, который в предыдущем (майском) выпуске рейтинга Green Graph 500 занимал лидирующую позицию благодаря своим возможностями высокоуровневой обработки больших данных и графов. Это стало второй высокой наградой, присужденной TSUBAME-KFC, на этот раз за его энергоэффективность.

Помимо этого, суперкомпьютер TSUBAME 2.5, модернизированный в сентябре 2013 г, продемонстрировав эффективность равную 3069,71 мегафлопс в расчёте на ватт, занял шестое место в мировом рейтинге Green500. TSUBAME 2.5 также вернулся в список TOP500, заняв 11-ую строчку в мировом и вторую строчку в рейтинге по Японии, уступив первую позицию суперкомпьютеру K computer.

TSUBAME-KFC

TSUBAME-KFC

TSUBAME2.5

TSUBAME2.5

Суперкомпьютер TSUBAME-KFC разрабатывался в качестве тестовой площадки для системы TSUBAME 3.0, преемника TSUBAME 2.0 и последующих моделей, в рамках проекта по разработке сверхэнергоэффективных суперкомпьютеров при финансовой поддержке Министерства образования, культуры, спорта, науки и технологий. Проект был направлен на разработку технологий снижения энергопотребления, затрачиваемого на работу суперкомпьютеров и их охлаждение. Система охлаждения TSUBAME-KFC характеризуется малыми энергозатратами и реализована на основе технологии, сочетающей погружное охлаждение, при котором вычислительные узлы погружены в охлаждающую жидкость (масло), и внешнее воздушное охлаждение с использованием охлаждающих камер.

Система TSUBAME-KFC состоит из 40 вычислительных узлов, объединённых сетью FDR InfiniBand. Каждый вычислительный узел представляет собой высококомпактный сервер форм-фактора 1U, оснащённый двумя процессорами Intel Xeon E5-2620 v2 (Ivy Bridge EP) и четырьмя графическими процессорами NVIDIA Tesla K20X. В каждом компактном корпусе размещается 40 узлов, погружённых в масло. Теоретическая пиковая производительность системы с двойной точностью достигает 217 терафлопс.

Достигнутые на сегодняшний день результаты напрямую связаны с многочисленными научными исследованиями в области экономии энергопотребления, которые проводятся в Центре GSIC. На основе полученных результатов в центре GSIC осуществлялись разработки совместно с промышленными предприятиями, главным образом с NEC и NVIDIA, а также с такими компаниями, как Green Revolution Cooling, Inc., Super Micro Computer, Inc., Intel Corporation и Mellanox Technologies Ltd. Помимо исследований в области сверхэнергоэффективных суперкомпьютерных вычислений, в центре GSIC постоянно выполняются и другие проекты, в том числе фундаментальное исследование в области высокопроизводительных вычислений со сверхмалым энергопотреблением (Ultra Low Power High Performance Computing, ULPHPC) по исследовательской программе японского агентства по науке и технологиям JST-CREST (Japan Science and Technology Agency Strategic Basic Research Programs), исследование возможностей и перспектив массового использования графических процессоров в суперкомпьютерах, а также совместный исследовательский проект с корпорацией NVIDIA по экономии энергии высокопроизводительными системами.

Системы с погружным жидкостным охлаждением в России.

Развитие высокотехнологичных решений, тем более в области высокопроизводительных систем в Российской Федерации набирает обороты с каждым годом. В ноябре 2012 года в Переславле-Залесском на Первом Национальном Суперкомпьютерном Форуме (НСКФ-2012) группой компаний «СТОРУС» был впервые представлен вычислительный комплекс IMMERS® с непосредственным жидкостным охлаждением первого поколения. За прошедший год были спроектированы и запущены в производство серийные модели второго поколения. А сегодня уже представлено новое (третье) поколение вычислительных комплексов IMMERS® с непосредственным жидкостным охлаждением. В вычислительных комплексах IMMERS® третьего поколения реализована интеллектуальная система управления перераспределением потоками жидкости — «Охлаждение по требованию». Это позволяет существенно повысить эффективность охлаждения высоконагретых элементов системы, таких как графические ускорители.

Вычислительные комплексы IMMERS® построены по принципу замкнутого цикла и являются полностью герметичными. Технология непосредственного жидкостного охлаждения IMMERS® — это передовой подход к построению систем с уникальными характеристиками, в основе которого лежат инновационные разработки и самые современные технологии. Благодаря этому обеспечивается сверхвысокая плотность размещения вычислительных ресурсов (производительность на юнит), а также высокая степень надежности и защищенности системы. Одним из основных достоинств системы является крайне низкое энергопотребление по сравнению с другими системами охлаждения.

Разработка защищена патентом Российской Федерации № 2496134 от 20.10.2013г., а так же несколькими международными заявками.

© Copyright "СКИРУС" 2010-2024
119192, Москва
Мичуринский пр., д.19, корп. 3, секция 2
тел./факс: +7 (495) 775-33-76
e-mail: info@sci-rus.ru