Конденсатор
<<  Учись любить человека Пример прегравидарной подготовки  >>
Гибридный суперкомпьютер «МВС-экспресс» и его применение
Гибридный суперкомпьютер «МВС-экспресс» и его применение
ИПМ им
ИПМ им
Существующие типы вычислительных систем на базе четырехядерных
Существующие типы вычислительных систем на базе четырехядерных
Расчеты на суперкомпьютере Ломоносов с использованием до 12800 ядер
Расчеты на суперкомпьютере Ломоносов с использованием до 12800 ядер
Трудности программирования и особо жесткие требования к вычислительным
Трудности программирования и особо жесткие требования к вычислительным
Структурная схема опытного образца суперкомпьютера «МВС – экспресс»
Структурная схема опытного образца суперкомпьютера «МВС – экспресс»
Гибридная архитектура основана на традиционном вычислительном кластере
Гибридная архитектура основана на традиционном вычислительном кластере
В качестве ускорителей были выбраны готовые серийно выпускаемые GP GPU
В качестве ускорителей были выбраны готовые серийно выпускаемые GP GPU
Задача оптимизации алгоритма – поиск подлежащих ускорению фрагментов
Задача оптимизации алгоритма – поиск подлежащих ускорению фрагментов
Какие задачи хорошо адаптируются к предлагаемой архитектуре - для
Какие задачи хорошо адаптируются к предлагаемой архитектуре - для
Моделирование поглощения гамма-излучения
Моделирование поглощения гамма-излучения
Схема многоядерной реализации алгоритма
Схема многоядерной реализации алгоритма
Структура распределения поглощенной энергии по энергетическим ячейкам
Структура распределения поглощенной энергии по энергетическим ячейкам
Численное моделирование трансзвукового обтекания головных частей
Численное моделирование трансзвукового обтекания головных частей
Ускорение счета с использованием GPU
Ускорение счета с использованием GPU
Расчет обтекания препятствия
Расчет обтекания препятствия
Квазигазодинамическая система уравнений
Квазигазодинамическая система уравнений
Введение дополнительного релаксационного параметра для увеличения
Введение дополнительного релаксационного параметра для увеличения
Расчет течения несжимаемой жидкости в полости
Расчет течения несжимаемой жидкости в полости
Задача о вытекании жидкости из контейнера
Задача о вытекании жидкости из контейнера
Мгновенные линии тока
Мгновенные линии тока
Линии тока в диагональном сечении
Линии тока в диагональном сечении
Кинетический подход к моделированию течений в пористых средах
Кинетический подход к моделированию течений в пористых средах
Расчет на GPUs задачи о двухфазном просачивании загрязняющих веществ в
Расчет на GPUs задачи о двухфазном просачивании загрязняющих веществ в
Предполагаемый Супер-компьютер ИПМ им
Предполагаемый Супер-компьютер ИПМ им
Опытный образец супер-компьютера «МВС-ЭКСПРЕСС»
Опытный образец супер-компьютера «МВС-ЭКСПРЕСС»
Структурная схема вычислительного узла
Структурная схема вычислительного узла
Коммутатор PCI-Express
Коммутатор PCI-Express
Адаптер PCI-Express
Адаптер PCI-Express

Презентация на тему: «Гибридный суперкомпьютер «МВС-экспресс» и его применение». Автор: Новикова. Файл: «Гибридный суперкомпьютер «МВС-экспресс» и его применение.ppt». Размер zip-архива: 6894 КБ.

Гибридный суперкомпьютер «МВС-экспресс» и его применение

содержание презентации «Гибридный суперкомпьютер «МВС-экспресс» и его применение.ppt»
СлайдТекст
1 Гибридный суперкомпьютер «МВС-экспресс» и его применение

Гибридный суперкомпьютер «МВС-экспресс» и его применение

Четверушкин Б.Н. ИПМ им. М.В. Келдыша РАН

2 ИПМ им

ИПМ им

М.В.Келдыша РАН традиционно занимается разработками в области вычислительной техники: ЭВМ-”Стрела”, тема-”Лазурь”, МВС-100 и МВС-1000. Активизация нынешнего этапа работ связана с появлением в 2007 г. четырехядерных процессоров. Первые расчеты показали принципиальное отличие в использовании многоядерных процессоров от одноядерных MPI+OPEN MP особые требования к вычислительным алгоритмам – логически простые и эффективные.

3 Существующие типы вычислительных систем на базе четырехядерных

Существующие типы вычислительных систем на базе четырехядерных

процессоров имеют естественное ограничение по производительности ~1PFLOPS, вызванное стоимостью системы и ее энергопотреблением. Современные тенденции будут связаны с появлением процессоров со все большим количеством ядер. Вычислительные системы основанные на них обладают существенно меньшей стоимостью и энергопотреблением. Графические платы – пример существенно многоядреных процессоров.

4 Расчеты на суперкомпьютере Ломоносов с использованием до 12800 ядер

Расчеты на суперкомпьютере Ломоносов с использованием до 12800 ядер

? Задача “струя, набегающая на цилиндр”. Совместные с ЦАГИ исследования по локализации источников шума в турбулентном следе (обтекание стоек шасси самолета)

? Параметры задачи Re=14000, M=0.2 Сетка 16M узлов, 100M тетраэдров, 4-шаговый метод Runge-Kutta 4-го порядка по времени, Схема повышенного порядка с центром в узлах.

? Характерное время вычислений: 26.8 сек. на шаг по времени на 64 ядрах, 0.175 сек. на 12800 ядрах, нормализованное ускорение 152.6.

Адаптированная неструктурированная тетраэдральная сетка

Ускорение MPI, 8 OpenMP нитей (логарифмическая шкала)

Изоповерхности модуля скорости

Вид сверху, поле модуля скорости

Вид сбоку, поле модуля скорости

Вид сбоку, поле завихренности

5 Трудности программирования и особо жесткие требования к вычислительным

Трудности программирования и особо жесткие требования к вычислительным

алгоритмам и, как следствие, заметное ограничение области применения. Цель работы – создание относительно недорогого вычислительного комплекса для нахождения архитектурных, программных и алгоритмических решений для вычислительных систем на базе существенно многоядреных процессоров. Экзафлопсная инициатива.

6 Структурная схема опытного образца суперкомпьютера «МВС – экспресс»

Структурная схема опытного образца суперкомпьютера «МВС – экспресс»

Пиковая производительность около ~6 TFLOPS.

7 Гибридная архитектура основана на традиционном вычислительном кластере

Гибридная архитектура основана на традиционном вычислительном кластере

каждый узел которого снабжен сопроцессором (ускорителем) нетрадиционной архитектуры. При гибридном подходе, часть работы программист может выполнить в привычных старых терминах, отдельно от изучения собственно новых архитектур. Межузловую сеть следует усилить, оптимизировать по задержкам и упростить с точки зрения программирования.

8 В качестве ускорителей были выбраны готовые серийно выпускаемые GP GPU

В качестве ускорителей были выбраны готовые серийно выпускаемые GP GPU

В качестве сети – сеть собственной (совместно с ФГУП «Квант») разработки. Сеть оптимизирована под модель программирования PGAS (разделенное глобальное адресное пространство), -простейший вариант библиотека shmem, что не исключает использование MPI.

9 Задача оптимизации алгоритма – поиск подлежащих ускорению фрагментов

Задача оптимизации алгоритма – поиск подлежащих ускорению фрагментов

обработки с максимальной локальностью обращений к памяти и максимальной простотой работы с памятью. Пути решения этой задачи почти инвариантны к конкретной используемой архитектуре специального вычислителя – это общая проблема многоядерности.

10 Какие задачи хорошо адаптируются к предлагаемой архитектуре - для

Какие задачи хорошо адаптируются к предлагаемой архитектуре - для

которых можно построить логически простые и в то же время эффективные алгоритмы. Задачи, описывающие перенос излучений, молекулярная динамика. Алгоритмы, основанные на явных схемах для решения задач математической физики. Для явных разностных схем при решении параболических уравнений существует проблема жесткого ограничения на шаг по времени для устойчивости счета.

11 Моделирование поглощения гамма-излучения

Моделирование поглощения гамма-излучения

Описание многокомпонентного объекта и его трассировка.

Траектории фотонов в цилиндре

12 Схема многоядерной реализации алгоритма

Схема многоядерной реализации алгоритма

13 Структура распределения поглощенной энергии по энергетическим ячейкам

Структура распределения поглощенной энергии по энергетическим ячейкам

Полученное ускорение расчета: с использованием одного видеоадаптера nVidia GeForce GTX 275 ~80 раз, при использовании ускорителя nVidia Tesla ~320 раз, при использовании четырёх узлов гибридного кластера ~570 раз.

14 Численное моделирование трансзвукового обтекания головных частей

Численное моделирование трансзвукового обтекания головных частей

ракет-носителей

Трансзвуковая перестройка течения.

15 Ускорение счета с использованием GPU

Ускорение счета с использованием GPU

Сравнение расчетных и экспериментальных данных

16 Расчет обтекания препятствия

Расчет обтекания препятствия

Уравнения Эйлера. Разностная схема С.К.Годунова.

17 Квазигазодинамическая система уравнений

Квазигазодинамическая система уравнений

18 Введение дополнительного релаксационного параметра для увеличения

Введение дополнительного релаксационного параметра для увеличения

допустимого шага по времени.

19 Расчет течения несжимаемой жидкости в полости

Расчет течения несжимаемой жидкости в полости

Алгоритм на основе квазигазодинамической системы уравнений.

Расчет с 2-й точностью

20 Задача о вытекании жидкости из контейнера

Задача о вытекании жидкости из контейнера

21 Мгновенные линии тока

Мгновенные линии тока

22 Линии тока в диагональном сечении

Линии тока в диагональном сечении

23 Кинетический подход к моделированию течений в пористых средах

Кинетический подход к моделированию течений в пористых средах

Классическая модель

Модифицированная модель

Тестовые расчеты притока жидкости к нефтедобывающей скважине

H, см

0.2

0.5

1.0

?t, сек

0.09

0.35

1.0

?, сек

0.66

1.59

3.26

24 Расчет на GPUs задачи о двухфазном просачивании загрязняющих веществ в

Расчет на GPUs задачи о двухфазном просачивании загрязняющих веществ в

почву

Постановка задачи и поле насыщенности загрязняющего вещества (тетрахлорэтилен)

Ускорение расчетов на GPU по сравнению с 1 ядром CPU

25 Предполагаемый Супер-компьютер ИПМ им

Предполагаемый Супер-компьютер ИПМ им

М.В.Келдыша РАН производительностью 100 TFLOPS, энергопотребление комплекса до 70 кВт, стоимость проекта 65 млн.р. Моделирование задач гидро- и газовой динамики. Прогнозирование аварийных ситуаций в космическом пространстве. Моделирование процессов неразрущающего контроля. Решение задач молекулярной динамики. Моделирование добычи углеводородного сырья.

26 Опытный образец супер-компьютера «МВС-ЭКСПРЕСС»

Опытный образец супер-компьютера «МВС-ЭКСПРЕСС»

27 Структурная схема вычислительного узла

Структурная схема вычислительного узла

Sdram 8гб

Аппаратура: Процессор 2 x Opteron 2382 Частота 2600MГц 7 доступных задаче пользователя ядер. Двухканальная оперативная память PC5400 16 ГБайт Диск SATA 320Gb Сетевая карта Gigabit Ethernet. Видеокарта nVidia GeForce 295GTX 2 x 240 GPU с частотой 1242 МГц 1 ГБайт SDRAM Коммуникационный адаптер МВС-экспресс Cкорость до 700 Мбайт/с Латентность ~1,2 мкс Время выдачи слова ~ 70 нс Время чтения слова ~ 2,5 нс Программное обеспечение: Операционная система SuSE Linux Enterprise Server Распараллеливание вычислений shmem-экспресс.

Sdram 8гб

2 х DDR2 2 х 5,4 ГБайт/c

2 х DDR2 2 х 5,4 ГБайт/c

HyperTransport ~ до 16 ГБайт/с

HyperTransport ~ до 16 ГБайт/с

Gigabit Eternet 1Гбит/c

Serial ATA 3 Гбит/с

PCI-Express x16 4 ГБайт/c

PCI-Express x4 1 ГБайт/c

28 Коммутатор PCI-Express

Коммутатор PCI-Express

Сумм. пропускная способность - 160 Гбит/с Максимальный размер пакета - 256 байт Количество каналов LAN-4х - 8 шт. Изготовитель - Квант, 2009 год Измеренные значения: Скорость записи массива (500000 слов) - 681 Мбайт/с Скорость чтения массива (500000 слов) - 476 Мбайт/с Латентность обменов - 2,1 мкс

29 Адаптер PCI-Express

Адаптер PCI-Express

Интерфейс PCI-Express x4 Cкорость до 700 Мбайт/с Латентность ~1,2 мкс Время выдачи слова ~ 70 нс Время чтения слова ~ 2,5 нс

«Гибридный суперкомпьютер «МВС-экспресс» и его применение»
http://900igr.net/prezentacija/fizika/gibridnyj-superkompjuter-mvs-ekspress-i-ego-primenenie-174127.html
cсылка на страницу

Конденсатор

9 презентаций о конденсаторе
Урок

Физика

134 темы
Слайды
900igr.net > Презентации по физике > Конденсатор > Гибридный суперкомпьютер «МВС-экспресс» и его применение