Partnerstwo dla zaawansowanych obliczeń w Europie N. Meyer, M. Kupczyk, PCSS

Transkrypt

1 Partnerstwo dla zaawansowanych obliczeń w Europie N. Meyer, M. Kupczyk, PCSS

2 Agenda Czym jest PRACE Gdzie jesteśmy Co dalej Pytania 2

3 Agenda Czym jest PRACE Gdzie jesteśmy Co dalej Pytania 3

4 Supercomputing wspiera naukę poprzez symulacje Środowisko Pogoda/ Klimat Zanieczyszczenia / Dziura ozonowa Społeczeństwo Medycyna Biologiaogia InŜynieria materiałowa Spintronikanika Nanotechnologie Energia Fizyka Plazmy Ogniwa Paliwowe Energia odnawialna 4

5 Historia i pierwsze kroki Znaczenie HPC w planach rozwojowych ESFRI; Stworzenie wizji, zaangaŝowanie 15 państw z Europy Skupienie środowiska naukowego Utworzenie grupy roboczej HPC w Europie HPCEUR HET Podpisanie MoU ZłoŜenie propozycji projektu FP7 Zatwierdzenie projektu Start projektu PRACE Initiative

6 HET: dyscypliny naukowe Pogoda, Klimat, Nauki o ziemi ocieplenie, scenariusze dla naszego przyszłego klimatu zrozumienie i przewidywanie własności oceanów i jego róŝnorodności symulacje związane z wodą i powodziami Astrofizyka, Fizyka cząstek elementarnych, Fizyka plazmy systemy, struktury które obejmują duŝy zasięg skal czasowych i długości kwantowe teorie fal, np.. QCD, ITER InŜynieria materiałowa, Chemia, Nanotechnologia zrozumienie złoŝonych materiałów, chemia złoŝona, nanotechnologia wyznaczanie własności elektrycznych i transportowych Nauki przyrodnicze biologia systemowa, dynamiki chromatyczne, dynamika białek wielkiej skali, asocjacje i agregacje białkowe, systemy supramolekularne, medycyna InŜynieria złoŝona symulacja helikopterów, przepływy biomedyczne, turbiny gazowe i silniki wysokopręŝne, poŝary lasów, zielone lotnictwo, wirtualne elektrownie 6

7 Pierwszy sukces: HPC w planach ESFRI Europejski plan rozwoju dla infrastruktury badawczej jest pierwszą wszechstronną definicją na poziomie europejskim. Infrastruktury badawcze są jednymi z waŝnych filarów ERA (European Research Area). Europejska usługa HPC przewidywany wpływ: konkurencyjność atrakcyjność dla badaczy wsparcie dla rozwoju przedsiębiorstw 7

8 Drugi sukces: Inicjatywa PRACE Porozumienie (Memorandum of Understanding) podpisane przez 15 krajów w Berlinie, Francja, Niemcy, Hiszpania, Holandia, Wielka Brytania zatwierdziły fundusze na europejską infrastrukturę badawczą HPC. New: 8

9 Trzeci sukces: Projekt PRACE Komisja Europejska zatwierdziła projekt dla fazy przygotowawczej PRACE (Grant: INFSO-RI ) 16 partnerów z 14 krajów styczeń 2008 grudzień 2009 BudŜet: 20 M, w tym udział KE: 10 M Pierwsze oficjalne spotkanie projektowe : Jülich, Styczeń 29-30,

10 Udział Polski w PRACE Poznańskie Centrum Superkomputerowo-Sieciowe (koordynacja) - PCSS Akademickie Centrum Komputerowe CYFRONET AGH Politechnika Gdańska, Centrum Informatyczne Trójmiejskiej Akademickiej Sieci Komputerowej - TASK Politechnika Wrocławska, Wrocławskie Centrum Sieciowo Superkomputerowe - WCSS Uniwersytet Warszawski, Interdyscyplinarne Centrum Modelowania Matematycznego - ICM 10

11 PRACE: cele w skrócie Udostępnienie światowej klasy systemów dla środowiska naukowego w Europie Stworzenie jednej spójnej europejskiej struktury WdroŜenie 3 5 systemów o najwyŝszej wydajności (tier-0, rzędu PFlop) Zapewnienie róŝnorodności architektur HPC Wsparcie i szkolenia Infrastruktura Prace będzie utworzona, aby działać równieŝ po zakończeniu projektów 11

12 Piramida mocy obliczeniowej 12

13 Agenda Czym jest PRACE Gdzie jesteśmy Co dalej Pytania 13

14 Pakiety zadaniowe w PRACE WP1. Koordynacja projektu WP2. Koncepcja organizacyjna infrastruktury badawczej WP3. Rozpowszechnianie wyników, organizacja szkoleń WP4. Zarządzanie systemem rozproszonym WP5. WdroŜenie systemów prototypowych WP6. Dostosowanie oprogramowania do systemów klasy petaflops WP7. Systemy petaflops na 2009/2010 WP8. Określenie kierunków rozwoju przyszłościowych technologii poza rok

15 Wybrane rezultaty i osiągnięcia Aplikacje Systemy/Architektury Szkolenia 15

16 Kategoryzacja aplikacji Aplikacje testowe powinny być reprezentatywne dla europejskiego przetwarzania HPC Zebrano kwestionariusze od wszystkich partnerów dot. systemów zainstalowanych HPC i aplikacji. Zebrano dane o 24 systemach i 69 aplikacjach Podstawy ilościowe do wybrania reprezentatywnych aplikacji Raport techniczny na w/w tematy. Plasma Physics 3.3 Computational Engineering 3.7 Life Sciences 5.3 Astronomy & Cosmology 5.8 Earth & Climate 7.8 CFD 8.6 Other 5.8 Particle Physics 23.5 Computational Chemistry 22.1 Condensed Matter Physics

17 Pakiet aplikacji testowych Zdefiniowano zbiór aplikacji testowych (benchmarków) UŜytecznych w procesie wyboru i zakupu systemów petaflopowych. 12 aplikacji podstawowych, plus 8 dodatkowych - uzupełniających podstawowe: NAMD, VASP, QCD, CPMD, GADGET, Code_Saturne, TORB, ECHAM5, NEMO, CP2K, GROMACS, N3D uzupełniające: AVBP, HELIUM, TRIPOLI_4, PEPC, GPAW, ALYA, SIESTA, BSIT KaŜda aplikacja będzie portowana na odpowiedni podzbiór prototypów Benchmarki syntetyczne do oceny architektury Obliczenia, tryb mieszany, I/O, przepustowość, OS, komunikacja Aplikacje i syntetyczne benchmarki zintegrowane z JuBE Juelich Benchmark Environment 17

18 Proces: Ogłoszenie Ocena Wybór Wybrany zbiór prototypów systemów obliczeniowych Akceptacja przez KE. Ośrodek FZJ Germany Architektura dostawca/technologia MPP IBM BlueGene/P BudŜet 2.2 M (50% wkładu własnego) CSC-CSCS Finland+Switzerland CEA-FZJ France+Germany NCF Netherlands BSC Spain HLRS Germany MPP Cray XT5/XTn - AMD Opteron SMP-TN Bull et al. Intel Xeon Nehalem SMP-FN IBM Power 6 Hybrid fine grain IBM Cell + Power6 Hybrid coarse grain NEC Vector SX/9 + x86 PCSS badania w zakresie Green IT 18

19 Zainstalowane prototypy IBM BlueGene/P (FZJ) IBM Power6 (SARA) Cray XT5 (CSC) IBM Cell/Power (BSC) NEC SX9, vector part (HLRS)

20 Strona domowa projektu i promocja projektu Obecność PRACE w WWW z newsami, wydarzeniami, RSS, etc. serwis Alpha-Galileo: 6500 dziennikarzy na całym świecie: Biblioteka cyfrowa Belief HPC-magazines Centra komputerowe partnerów PRACE i ich uzytkownicy. Strona domowa projektu, 20

21 Wystawy PRACE na ISC, ICT, SC ISC 08 Dresden, Hamburg 2009 D SC08 Austin, Texas, US ICT 2008, Lyon, Fr SC09, Portland US Stoisko PRACE podczas SC08 Stoisko PRACE podczas ICT

22 Szkolenia: Summer School 2008, Winter School 2009 Udział wzięło 31(48) uczestników z krajów europejskich plus RPA. Wysokim poziom prezentowanego materiału. Materiały opublikowane na stronie domowej projektu. Podczas szkolenia, uczestnicy mieli dostęp on-line do duŝych systemów obliczeniowych: BG/P,Cray XT5, IBM Power6, and CELL. Zakres tematyczny dotyczył modeli programowania, optymalizacji, debugowania, sprzętu, narzędzi. PRACE Summer School w PDC, Sztokholm MoŜliwość udziału w kolejnych spotkaniach szkoleniowych (!) Polska organizacja szkolenia w Krakowie (PRACE Code Porting Workshop) 22

23 Agenda Czym jest PRACE Gdzie jesteśmy Co dalej Pytania 23

24 Obecne i przyszłe wyzwania Uzyskanie wstępnego porozumienia podpisanego przez jednostki finansujące budowę instalacji Tier-0 dokument o zarządzaniu Raport dot. modelu operacyjnego (6 lokalizacji Pflops ): Niemcy, Hiszpania, Holandia, Francja, Wlk. Brytania, Włochy wybór kolejnych systemów produkcyjnych Kontrakt PRACE Miesiąc 24 24

25 Dostęp w przyszłości do PRACE RI wersja robocza Model dostępu W oparciu o peer-review: najlepszy system dla najlepszej nauki 3 typy alokacji zasobów dostęp testowy dla projektu przyznawany grant na okres ~ 1 roku. dostęp grantowy zasoby przyznawane przez środowisko naukowe Bez opłat Źródła finansowania: Głównie fundusze narodowe poprzez kraje partnerskie Wsparcie KE Model dostępu musi respektować interes narodowy (ROI) 25

26 TOP obserwacja rynku, zmiany w skali wielkości Top 10 Top 5 Late Pflops 1 Pflops Late Pflops 2 Pflops Late Pflops 5 Pflops 26

27 Strategia zakupowa Zakończono analizę procedur zakupowych w państwach uczestniczących w PRACE: Otwarte Ograniczone Zapytanie o cenę Negocjowalne Pre-commercial Czynności w toku: Definicja ogólnego procesu zakupowego Definicja kryteriów wyboru i oceny Proces oceny ofert dostawców 27

28 Przyszłościowe technologie komputerów Petaflopowych poza rok Ocena technologii multi-petaskalowej w oparciu o wymagania uŝytkowników HPC. WdroŜenie strategii, która gwarantuje ciągłą ocenę i rozwój technologii w PRACE RI. Sprzyjanie rozwojowi komponentów dla przyszłych produkcyjnych systemów multi-petaskalowych w kooperacji z europejskim i międzynarodowym przemysłem HPC. 28

29 Podsumowanie pozycja Polski w odniesieniu do obliczeń HTC i HPC 29

30 Dziękuję za uwagę 30