Теоретические исследования, математическое моделирование
ВЦ РФЯЦ-ВНИИЭФ один из крупнейших вычислительных центров в нашей стране. Он оснащен высокопроизводительной техникой, основанной на мультипроцессорной архитектуре, с помощью которой создаются методы математического моделирования и расчетные технологии нового поколения, ориентированные на обеспечение расчетно-теоретических работ на качественно новом уровне В состав ВЦ входят 9 современных высокопроизводительных ЭВМ различной архитектуры. Они объединены в единый неоднородный вычислительный комплекс, интегрированный в вычислительную сеть института. В институте активно проводятся работы по созданию кластерных вычислительных систем, в том числе и разработка собственных программных и аппаратных компонент таких систем: моделирование системы охлаждения, разработка конструкции вычислительных шкафов; проектирование кабельных систем кластерных комплексов; средств настройки, мониторинга и диагностики аппаратных средств; исследования по использованию ускорителей для гибридных архитектурных систем.
Моделирование системы охлаждения и разработка конструкций вычислительных шкафов Одна из ключевых технических проблем при создании кластерных систем – обеспечение требуемого теплового режима устройств. Для ее решения в ИТМФ РФЯЦ-ВНИИЭФ с использованием методик и программных пакетов собственной разработки проводится моделирование систем охлаждения шкафов мультипроцессорных систем, включающее в себя: разработку геометрической модели конструкции; расчет задач тепломассопереноса в сложных трехмерных конструкциях с калибровкой на экспериментальных данных, на основе которых оптимизируется конструкция шкафа и режима охлаждения.
На основе проведенных исследований разработана конструкторская документация и изготовлены образцы вычислительного шкафа с воздушным охлаждением с высокой нагрузочной способностью (до 40 КВт).
Проектирование кабельных систем кластерных комплексов Ведется с использованием пакетов трехмерного моделирования, позволяющих получить сравнительную оценку различных вариантов прокладки кабелей и генерировать информацию о связях в удобном для маркировки, монтажа и эксплуатации виде.
Разработка средств настройки, мониторинга и диагностики аппаратных средств Программный комплекс настройки, диагностики и мониторинга вычислительного кластера обеспечивает: мониторинг работы оборудования, оповещение администраторов о событиях, сохранение информации для последующего анализа, удаленный доступ к настройкам оборудования, удаленное управление питанием. Комплекс включает обработчик SNMP прерываний, сканер консольных сообщений, IPMI агент и другое ПО. Управление комплексом осуществляется через Web-интерфейс
Исследования по использованию ускорителей для гибридных архитектурных систем В интересах разработки перспективных архитектур ЭВМ следующих поколений ведутся работы по использованию ускорителей на базе FPGA для увеличения производительности кластерных систем. Достигнутые параметры (4-х кратное ускорение для задачи решения уравнения переноса методом Монте-Карло; ускорение в 60 раз для задачи шифрования) показывают перспективность данного направления для отдельных классов задач.
|