NCAR–Wyoming Szuperszámítógépes Központ

Az NCAR–Wyoming Szuperszámítógépes Központ (angolul: NCAR-Wyoming Supercomputing Center) a Nemzeti Légkörkutató Központ és a Wyomingi Egyetem által működtetett nagy számítási teljesítményű (HPC) és adatfeldolgozói létesítmény az Amerikai Egyesült Államok Wyoming államának Cheyenne városában. Célja a földtudományi kutatásokat segítő adatelemzői, adatvizualizációs, adatkezelői, statisztikai és előjelzési rendszerek biztosítása. Az adatokat az amerikai egyetemek és kutatóintézetek tudományos munkatársai távolról is elérhetik. Története A National Science Foundation és Wyoming állam által finanszírozott központot a Nemzeti Légkörkutató Központ (NCAR) üzemelteti. A University Corporation for Atmospheric Research, a Wyomingi Egyetem, a Cheyenne LEADS, a Wyomingi Üzleti Tanács, valamint a Cheyenne Light Fuel and Power Company együttműködésével létrejött létesítmény alkalmazza a legújabb energiatakarékossági fejlesztéseket. Tervezése 2003-ban kezdődött, az alapkőletétel 2010-ben volt Cheyenne északi ipari parkjában. Működését 2012 októberében kezdte meg. Energiatakarékosság A létesítmény kialakításával folyamatosan bővíthető, emellett fenntartható kialakításával a hasonló adatközpontokéhoz képest 89%-kal (a leghatékonyabbakhoz képest 10%-kal) kevesebb energiát használ, az energia 92%-át a szuperszámítógépek üzemeltetésére fordítják. Az év 96%-ában a hűtést természetes úton, valamint a legalább 10%-nyi áramot szolgáltató szélenergiával oldják meg (az elsődleges áramforrás a szén). A LEED arany fokozatú minősítését megkapó központ 2013-ban elnyerte az Uptime Institute zöld díjának első helyét, 2013 júniusában pedig a zöld adatközpontok fenntarthatósági díját. A 14 ezer négyzetméteres épületben a bővíthetőség érdekében 2300 négyzetméternyi dobogót alakítottak ki. A hűtőtorony és az alacsony átfolyási sebességű csőhálózat segítségével a vízfogyasztás 40%-kal alacsonyabb, a gépek által termelt hőt pedig visszaforgatják, illetve az irodák fűtésére használják. A mozgásérzékelőkkel összekapcsolt automatizációs rendszernek köszönhetően a hűtés-fűtés, valamint a világítás csak ott üzemel, ahol valaki tartózkodik. Az építés során nagy hangsúlyt fektettek az újrahasznosított és helyi anyagok felhasználására. Szuperszámítógépek A petaskálás szuperszámítógépeket a National Science Foundation támogatásával helyezték üzembe. Ezek mindegyike egy nagy sebességű, központi fájlrendszerhez csatlakozik. Yellowstone 2012-ben üzembe helyezték az IBM iDataPlex-alapú Yellowstone szuperszámítógépet. 4518×16 szálával összesen 72 288 darab Intel Sandy Bridge EP processzormagja van, melyek mindegyike 32 gigabyte memóriával rendelkezik. Minden mag FDR IntelliBand internetkapcsolattal rendelkezik. Maximum sebessége 1,504 petaFLOPS; a LINPACK 1,2576 petaFLOPS-ot mért. A TOP500 2012. novemberi rangsora szerint a világ 13. leggyorsabb szuperszámítógépe. A Green500 szerint 875,34 megaFLOPS per watt fogyasztásával a világ 58. leginkább energiatakarékosabb HPC-je. Cheyenne A 2017-ben bekapcsolt Cheyenne 5,34 petaFLOPS teljesítményével a Yellowstone-nál több mint háromszor gyorsabb. Az SGI ICE XA rendszer 4032 kétfoglalatos szálaiban összesen 145 152 darab 18 magos, 2,3 gigahertzes Intel Xeon processzor fut, memóriája 315 terabyte. Az internetkapcsolatot egy 9-D topológiájú, 0,5 mikroszekundum késleltetésű EDR InfiniBand hálózat biztosítja. A SUSE Linux Enterprise Servert futtató rendszer teljesítménye a közösségi igényeknek megfelelően skálázható. 2016 novemberében a Top500 a világ 20. leggyorsabb szuperszámítógépének nevezte. 2023. december 31-én leállították, 2024-ben pedig a szövetségi kormány árverésre bocsátotta. Derecho 2021. január 27-én bejelentették a másodpercenként húsz kvadrillió számítás végrehajtására képes Derechót, ami az intézmény korábbi rendszerénél 3,5-szer gyorsabb. Bekapcsolását 2022 elejére tervezték, végül 2023. július 7-én helyezték üzembe. Megépítése 35 millió dollárba került. A 19,87 petaFLOPS teljesítményű HPE Cray rendszer 2488 homogén CPU- és 82 heterogén GPU-szállal rendelkezik. 382 darab A100 videókártyája és 962 terabyte memóriája van. Geyser és Caldera A Geyser és a Caldera a Yellowstone részeként futó vizualizációs klaszterek. A 640×16 szálas, 1 terabyte memóriájú Geyser az elosztott memóriát nem támogató alkalmazások számára biztosítja a nagy mennyiségű adatok feldolgozását és 3D-s megjelenítését. A Caldera 256×16 szálának mindegyike 64 gigabyte memóriával, valamint két Nvidia Tesla videókártyával rendelkezik; utóbbiak adatfeldolgozásra és grafikus gyorsítóként is használhatóak, és támogatják a párhuzamos feldolgozást, illetve az általános célú számítástechnikai kódok (GPGPU) tesztelését. Erebus Az Erebus IBM iDataPlex klaszter a National Science Foundation sarkköri kutatásait támogatja. A 85 terabyte tárhelyű rendszer a Yellowstone-hoz hasonlóan 84 szállal üzemel, az internetkapcsolatot egy 14 gigabites FDR-10 kapcsolat biztosítja. Probléma esetén feladatait a Yellowstone is el tudja látni, így az adatok feldolgozása folyamatos marad. Pronghorn A Pronghorn az IBM, az Intel és az NCAR kísérleti együttműködése a Xeon Phi processzorok teljesítményének földtudományi és meteorológiai kutatásokban való kihasználására. A remények szerint a módszerrel a többi szuperszámítógép teljesítménye költséghatékonyan bővíthető. 16 kétfoglalatos szálában Xeon Phi 5110P CPU-k és 2,6 gigahertzes Xeon E5-2670 processzormagok találhatóak; ezek memóriája szálanként 64 gigabyte (ebből 63 használható); az internetkapcsolatot egy Mellanox FDR InfiniBand hálózat biztosítja. GLADE A Yellowstone, a Geyser és a Caldera a GLobally Accessible Data Environment központi fájlrendszerhez kapcsolódnak, amely lehetővé teszi az adatok helyben történő feldolgozását redundáns fájlok létrehozása, valamint a hálózat leterhelése nélkül. Az RDA mellett az Earth System Gridből is tartalmaz adatokat. Kapacitása 36 petabyte, adatátviteli sebessége 220 megabit per másodperc. HPSS Az adatok archiválásáért egy 320 petabyte kapacitású nagy teljesítményű tárolórendszer (HPSS) felel, amely hat, T10000C szalagos meghajtót használó StorageTek SL8500 szerverből áll. Adatátviteli sebességük másodpercenként 240 megabit. RDA A klímaadatokat a CISL Research Data Archive közösségi adatgyűjtemény tárolja, amely a globális kutatói közösségnek is biztosítja a meteorológiai és oceanográfiai adatok elérhetőségét. Oktatás A központ oktatási feladatokat is ellát: látogatóközpontja a számítási feladatok fontosságát mutatja be, emellett nyaranta két egyetemi hallgató számára gyakornoki lehetőséget biztosítanak. A Coloradói Állami Egyetem, az Oak Ridge-i Nemzeti Laboratórium, a Lagrange Systems és az NCAR közös kutatásainak célja a szuperszámítógépekkel megoldható problémák körének bővítése, valamint a HPC-k energiahatékonyságának növelése. Jegyzetek Fordítás Ez a szócikk részben vagy egészben a NCAR-Wyoming Supercomputing Center című angol Wikipédia-szócikk ezen változatának fordításán alapul. Az eredeti cikk szerkesztőit annak laptörténete sorolja fel. Ez a jelzés csupán a megfogalmazás eredetét és a szerzői jogokat jelzi, nem szolgál a cikkben szereplő információk forrásmegjelöléseként. További információk Hivatalos honlap (angolul) Leírás a Wyomingi Egyetem honlapján (angolul)