Europejska infrastruktura obliczeniowa PRACE otwarta dla polskiego środowiska naukowo-badawczego

Transkrypt

1 Europejska infrastruktura obliczeniowa PRACE otwarta dla polskiego środowiska naukowo-badawczego Mirosław Kupczyk, Norbert Meyer, PCSS, Konferencja I3 2010

2 Zawartość prezentacji Założenia i motywacja Historia Zobowiązania Projekty rozwojowe Faza wdrożeniowa PRACE 2

3 PRACE ZAŁOŻENIA I MOTYWACJA 3

4 Dlaczego? Pogoda, Klimat, Nauki o ziemi ocieplenie, scenariusze dla naszego przyszłego klimatu zrozumienie i przewidywanie własności oceanów i różnorodności wydarzenia związane z wodą i powodziami. Astrofizyka, Fizyka cząstek elementarnych, Fizyka plazmy systemy, struktury które obejmują duży zasięg skal czasowych i długości kwantowe teorie fal, np.. QCD, ITER Inżynieria materiałowa, Chemia, Nanotechnologia zrozumienie złożonych materiałów, chemia złożona, nanotechnologia wyznaczanie własności elektrycznych i transportowych Nauki przyrodnicze biologia systemowa, dynamiki chromatyczne, dynamika białek wielkiej skali, asocjacje i agregacje białkowe, systemy supramolekularne, medycyna Inżynieria złożona symulacja helikopterów, przepływy biomedyczne, turbiny gazowe and silnika wysokoprężne, pożary lasów, zielone lotnictwo, wirtualne elektrownie 4

5 Supercomputing wspiera naukę poprzez symulacje Środowisko Pogoda/ Klimat Zanieczyszczenie / Dziura ozonowa Starzenie społeczeństw Medycyna Biologia Inżynieria materiałowa Spintronika Nanotechnologia Energia Fizyka Plazmy Ogniwa Paliwowe 5

6 Suma wydajności w krajach Russia 2% United Kingdom 5% France 5% others 14% Germany 5% Japan 5% China United States 56% United States China Japan Germany France United Kingdom Russia others Source: Top 500 November

7 Podstawy Europa musi utrzymać wysoki standard w naukach obliczeniowych i inżynierskich Europa musi gwarantować niezależny dostęp do najwyższej jakości i wydajności systemów HPC dla wszystkich naukowców w ich macierzystych krajach (UE) Jakość nauki wymaga procesu oceny na skalę europejską by sprzyjać najlepszym pomysłom i grupom Wymagania użytkowników w zestawieniu z różnorodnością dostępnych architektur wymagają skoordynowanego procesu zakupowego UE i rządy narodowe powinny ustalić silne i długotrwałe schematy finansowania 7

8 PRACE HISTORIA 8

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

10 Wizja ESFRI europejskich systemów HPC Europejskie zasoby HPC na szczycie piramidy wydajnościowej Tier-0: 3-6 europejskich centrów petaflopowych Tier-0 Tier-0:? Europejskie centra dla exaflop Tier-1: Centra narodowe Tier-1 Tier-2: Centra regionalne i uniwersyteckie Stworzenie europejskiego Tier-2 ekosystemu HPC Naukowe i przemysłowe społeczności użytkowników Usługodawcy HPC na każdym poziomie Infrastruktura gridowa Europejski przemysł HPC: oprogramowanie i sprzęt PRACE DEISA/PRACE # systemów capability 10

11 PRACE na skali czasowej HPCEUR HET PRACE MoUPRACE Preparatory EU-Grant: INFSO-RI , 10 Mio. Phase PRACE Operation PRACE Implementation Phase (1IP, 2IP) Stowarzyszenie PRACE (AISBL), zarejestrowana osobowość prawna, z siedzibą w Brukseli (obecnie) 11

12 Pierwszy krok milowy Porozumienie Memorandum of Understanding podpisane przez 15 krajów w Berlinie, 16 Kwietnia, 2007r. Francja, Niemcy, Hiszpania, Holandia, Wielka Brytania zatwierdziły fundusze na europejską infrastrukturę badawczą HPC. New: 12

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

14 Trzeci krok milowy: utworzenie PRACE RI Infrastruktura Badawcza PRACE została powołana 23 kwietnia 2010 w Brukseli. 14

15 Czwart krok milowy: Inauguracja PRACE Cztery kraje (Francja, Niemcy, Włochy i Hiszpania) zgodziły się przeznaczyć 400 mln EUR na rozwój infrastruktury HPC o sumarycznej mocy obliczeniowej rzędu multipetaflop w następnych 5-u latach. Ten budżet jest dopełniony przez Komisję Europejską kwotą 70 mln EUR celem wsparcia przygotowania i wdrożenia tej infrastruktury. 15

16 Piąty krok milowy: zakończenie projektu PRACE W październiku 2009 odbyła się prezentacja osiągnięć projektu dla panelu zewnętrznych ekspertów, którzy wydali pozytywną opinię na temat przedstawionych wyników. Stwierdzili oni, że PRACE ma potencjał rzeczywistego wpływu na przyszłość europejskiego HPC i jakość wyników otrzymanych z pomocą obliczeń HPC. Pierwsza Faza Wdrożeniowa PRACE 1IP wystartowała 1 lipca 2010r. 16

17 PRACE ZOBOWIĄZANIA 17

18 Dostarczenie zasobów i zapewnienie dostępu Wiążące zobowiązanie (Niemcy, Francja, Włochy, Hiszpania) 100 Mln EUR w ciągu 5 lat Udział liczony jako TCO Dostęp ściśle poprzez ocenę wniosków (peer review) na poziomie europejskim 1 Zaproszenie do składania wniosków: Maj 2010 Udostępnienie zasobów: Dostęp testowy 2. Czas trwania grantu: 1 rok na zgłoszony projekt 3. Program dostępu zasoby zarządzane przez społeczność Bezpłatne dla europejskiego środowiska naukowego. - 2 Zaproszenie do składania wniosków:

19 Zapewnienie zasobów (capability) i wsparcia PRACE dostarcza kilka maszyn i sukcesywnie zwiększa ich moc obliczeniową 1 PF (2010) PF (2011) + 2 PF (2012) + 3 PF (2012) + 5 PF (2013) Zakumulowana moc obliczeniowa ponad 10 PFlops w PRACE zawiera także centra Tier-1 (kontynuacja DEISA) PRACE będzie rozwijał centra kompetencji w wielu ośrodkach 19

20 Systemy PRACE Tier-0 1-y System Tier-0 udostępnia moc od Jugene: BlueGene/P in 72 Racks, 1 PFlop/s Peak 35% mocy przeznaczone dla PRACE 2-i Tier-0 System zainstalowany przez GENCI Curie: Bull Cluster z Intel CPUs zarządzany przez CEA Docelowo 1.6 PFlop/s peak w październiku 2011 (1-y krok w 2010) Największa część mocy dla PRACE Następne instalacje (w porządku alfabetycznym): BSC, CINECA, GCS@HLRS, GCS@LRZ Plan zakupowy oparty na analizie wymagań użytkowników i rynku. 20

21 Statystyka propozycji grantów 65 wniosków 47 projektów 36 na 1 sierpnia 11 na 1 grudnia 18 z dostępem rozłożonym na etapy Liderzy propozycji z 16 krajów Belgia 1 Bułgaria - 2 Dania 1 Finlandia - 2 Francja 5 Niemcy - 11 Grecja 2 Irlandia - 2 Włochy 4 Holandia 2 Polska 2 Portugalia 4 Hiszpania 11 Szwecja 1 Szwajcaria 3 Wielka Brytania

22 Statystyka propozycji grantów c.d. 1,471,509,270 godzin cpu Nadsubskrypcja: faktor 5 Astrofizyka - 7 Chemia i materiały - 11 Nauki o ziemi, środowisko - 4 Inżynieria i energia - 15 Fizyka fundamentalna - 17 Matematyka i obliczenia - 3 Medycyna i nauki przyrodnicze

23 Dostęp do infrastruktury PRACE Model dostępu Bazuje na ocenie wniosku (peer-review): the best systems for the best science Trzy typy alokacji zasobów: Testowanie i ocena przydatności Projekt badawczy dla specyficznego projektu, czas trwania ok 1 roku. Program zasoby zarządzane przez społeczność. Bez opłat dla użytkowników Budżet Głównie fundusze narodowe krajów partnerskich Udział środków KE Model dostępu musi respektować interes narodowy (ROI) 23

24 Przetwarzanie wniosków: 24

25 PRACE PROJEKTY ROZWOJOWE 25

26 Faza wstępna (PRACE Project) 16 Partnerów (14 krajów), budżet 10M EUR Koordynacja: FZJ/JSC , zakończony sukcesem Przegląd: Bruksela 26

27 Osiągnięcia projektu Fazy Wstępnej (PRACE) Projekt był konieczny z punktu widzenia utworzenia infrastruktury badawczej Zagadnienia prawne, administracyjne i finansowe. Powołanie stowarzyszenia non-profit PRACE AISBL z siedzibą w Brukseli. Techniczne / naukowe Definicja procesu operacyjnego i środowiska użytkownika Stworzenia pakietu reprezentatywnych benchmarków Dostosowanie +20 aplikacji do infrastruktury Tier-0 Definicja strategii procesu nabywania i narzędzi wspomagających (synteza kwestionariuszy, analiza i rezultaty techniczne) Ocena prototypów, benchmarków Kwestionariusze techniczne i użytkowników Wymagania centrów Analiza rynków, przewidywanie zakupów w ramach trybu zamówień publicznych. Powołanie grupy roboczej STRATOS 27

28 Pierwsza Faza Implementacji PRACE Projekt Pierwsza Faza Implementacji PRACE został uruchomiony Budżet: 28.5 M EUR (20 Mio EC) Czas trwania: Lipiec 2010 Czerwiec 2012 Konsorcjum: wszyscy partnerzy Stowarzyszenia PRACE AISBL. 2 dodatkowe fazy wdrożeniowe są przewidywane 20 Mio środków pochodzących od EC Główne cele: Tier-1, Angażowanie przemysłu, skalowalność aplikacji Całkowite wydatki EC na PRACE Do 70 Mio w FP7 na przygotowanie i wdrożenie 25 Mio na otwarte projekty z dziedziny Exascale Współfinansowanie infrastruktury w FP8 powinno wzmocnić dalszą integrację europejską 28

29 Pierwsza Faza Implementacji PRACE c.d. Wspieranie użytkownika i społeczności poprzez dostosowywanie aplikacji > 40% całkowitych zasobów ludzkich w projekcie jest w to zaangażowanych! Chęć uzyskania wsparcia może zostać wyrażona już na etapie składania wniosku o grant obliczeniowy na systemy Tier-0 Wdrożenie i operacja infrastruktury technicznej Współpraca ze środowiskami i innymi Infrastrukturami Badawczymi Wdrożenie modelu wielonarodowego dostępu do systemów Tier-1 Ta aktywność będzie rozszerzana w przyszłych fazach implementacji Współpraca z dostawcami dla przyszłościowych technologii HPC ~20% pracy całkowitej + 5 Million na prototypy (50% fundowane przez EC) Dalszy rozwój norm prawnych, organizacyjnych i struktury finansowej Kontynuowanie i dalsze poszerzanie programu szkoleniowego zapoczątkowanego w poprzedniej fazie projektu. 29

30 Pakiety robocze w PRACE -1IP Pakiet 1 Zarządzanie kontraktem Pakiet 2 Rozwój infrastruktury badawczej Pakiet 3 Szkolenia i upowszechnianie Pakiet 4 Relacje ekosystemu HPC Pakiet 5 Relacje z użytkownikami komercyjnymi Pakiet 6 Nadzór techniczny i ewolucja infrastruktury rozproszonej Pakiet 7 Przystosowanie aplikacji petaskalowych: wydajne użytkowanie systemów Tier-0 Pakiet 8 Wsparcie procesu nabywania i wdrażania sprzętu i usług HPC Pakiet 9 Technologie przyszłości 30

31 The growing PRACE family Dziękuję za uwagę! PRACE-1IP Kick-off meeting in Garching 31