1 июля 2021 г.

Lenovo Infrastructure Solutions Group предоставила серверы для вычислительного кластера Сколковского института науки и технологий («Сколтех»). Серверы Lenovo ThinkSystem SD530 легли в основу 60-узловой системы для реализации нового метода компьютерного предсказания кристаллических структур.

Новый метод компьютерного предсказания кристаллических структур USPEX был разработан в Лаборатории компьютерного дизайна материалов под руководством профессора Артема Оганова. Помимо структур кристаллов, USPEX дает возможность предсказывать структуры низкоразмерных материалов: наночастиц, полимеров, поверхностей, межзеренных границ и 2D-кристаллов.

Для выполнения этих задач требовался нестандартный суперкомпьютерный центр, который позволяет решать большое число распараллеливаемых задач. На каждую структуру требуется 4–5 стадий расчетов. Каждый расчет — это примерно 8 тыс. задач. А каждый из 25–30 пользователей системы проводит десятки таких расчетов ежемесячно.

Соответственно, основной проблемой было максимизировать число ядер и производительность системы для большого числа коротких задач. При проектировании кластера нужно было получить максимальное число ядер при минимизации бюджета. Для решения этих задач были выбраны серверы Lenovo ThinkSystem SD530.

Разработчикам системы удалось сэкономить на интерконнекте: внутри узла коммуникации между ядрами осуществляются очень быстро, однако скорость обмена данными между узлами была средняя. Определенную экономию дало и ограничение объема оперативной памяти. Те немногие задачи лаборатории, которые требуют большой емкости памяти, решаются на общеинститутском кластере и на суперкомпьютерах Академии наук и Нижегородского университета.

Команде HPC Team «Сколтеха», активно строившей и тюнинговавшей данный кластер, совместно со специалистами Professional Services Lenovo и при поддержке инженеров Intel Performance Application удалось добиться высокой производительности системы с интерконнектом 10Gbps Ethernet, что повлияло на возможности вычислений на кластере — исследователи могут быстрее получать результаты расчетов новых материалов.

Используемое лабораторией программное обеспечение оптимизировано для многоядерных процессоров, дополнительно оптимизация достигается на этапе компиляции софта. Кроме того, при установке системы инженеры Lenovo оптимизировали производительность аппаратной платформы.

«Решение наших задач требует большого числа быстрых вычислительных ядер, — говорит Артем Оганов. — Они очень хорошо распараллеливаются по 32 процессорным ядрам. Дальнейшее масштабирование ведет к потерям. И таких задач у нас очень много, каждая задача включает в себя множество небольших расчетов, занимающих 2–4 часа».

Источник: Пресс-служба компании Lenovo