La solución de construcción del simulador terrestre de 100 Teraflops para la Universidad de Tsinghua

发布时间: 2014年07月11日

  Antecedentes del proyecto

  Las estadísticas muestran que las pérdidas económicas anuales de China causadas por el cambio climático y los desastres climáticos han llegado a 180 mil millones de yuanes, la investigación del cambio climático tiene un importante significado social, político y económico. En vista de esto, en el año 2009, la Universidad de Tsinghua estableció el Centro de Investigación de Ciencias del Sistema Tierra, y junto con la facultad de Informática, la facultad de Medio Ambiente, y el Instituto de Investigación Nuclear establecieron el Instituto de Cambios Global, trabajando en los temas científicos y de vanguardia, y los impactos económicos y sociales por el cambio climático global, enfocando en el estudio del proceso del sistema climático, el modelo del sistema de la tierra, el sistema de observación de la tierra, y la economía del cambio global, mientras tanto através del tema de cambio climático global en todo el sistema para llevar a cabo la investigación científica y la capacitación del personal para promover el desarrollo de ciencias de la Universidad de Tsinghua.

  La Universidad de Tsinghua quiere construir un sistema de plataforma de supercomputación de simulador terrestre, que se utiliza principalmente para simular los procesos naturales de la tierra, este sistema incluye los computadores de alto rendimiento, las herramientas de software, el soporte técnico, las aplicaciones paralelas, los complejos sistemas integrados, puede restaurar o predecir los cambios en los procesos naturales de la tierra, este sistema es el medio principal y científico para conocer la tierra. Utilizan este sistema, los científicos realiza los estudios de simulación de las corrientes oceánicas, la atmósfera, la corteza de la tierra, etc. Presta apoyo para las grandes decisiones económicas y políticas y los grandes proyectos, y también desempeña un papel muy importante en prevención y mitigación de desastres, para prevenir el cambio climático, y los otros factores. Los países desarrollados como Estados Unidos y Japón han puesto en marcha los trabajos relacionados desde el siglo pasado, y predecen con éxito el aparecimiento de la tormenta tropical en la costa brasileña en 2004.

  Análisis de las aplicaciones

  Con una creciente demanda y una mayor escala de aplicación de computadoras de alto rendimiento por los institutos de investigación, se ha convertido en el foco cómo mejorar el ahorro de la inversión de capital y el consumo de energía para usuarios sobre la base del avance del rendimiento del sistema cubriendo las necesidades. Basado en la política de ser responsable para usuarios, para la demanda de clúster de ordenadores de alto rendimiento, Inspur aplica muchas tecnologías avanzadas, TS10000 sistema de clúster de alto rendimiento en base a la nueva versión de Intel procesador de Xeon serie de proceso ténico de 32nm con el motivo de server a usuarios de alto rendimiento con la tecnología avanzada en el mundo, proporcionándoles una plataforma para la computación científica con eficiencia y estabilidad. Basado en Intel Xeon procesador, el servidor puede realizar automáticamente y con inteligencia el equilibrio de rendimiento y potencia, soportando la adaptación en tiempo real de cargas de trabajo de aplicación y necesidades de usuarios, para que proporcione de ese modo un rendimiento óptimo. Con una amplia experiencia acumulada a lo largo de años en el campo de la computación de alto rendimiento, Inspur optimiza a propósito la configuración, suministrando productos sobre TS10000 clúster de computación de alto rendimiento, no sólo mejorando completamente el rendimiento de aplicación, sino también ahorrando coste total de propiedad para los usuarios.

  Soluciones

  El superordenador de más de cien billones de veces para el simulador de sistema terrestre de Tsinghua Universidad construido por Inspur aplica varios diseños innovador tal como arquitectura escalable paralela ultra-heterogénea, super-modularización de computación de densidad, conmutación de Red de alta velocidad de agregación jerárquica, sistema de almacenamiento masivo escalable de clase PB, sistema de refrigeración líquida auto-adaptativa con inteligencia, lo que llega al nivel avanzado en el mundo.

  Alto rendimiento: aplica la tecnología CPU-GPU de aceleración colaborativa, disponible del más avanzado Intel XeonX5670 CPU con seis núcleos, cuyo sistema cálculo del pico puede alcanzar hasta 104 billones de veces/seg. El rendimiento computacional acelerado de GPU supera más de 64 billones de veces con un rendimiento computacional total de 168 billones de veces por segundo.

  Alta densidad: aplica Inspur servidor de cuchilla del más alto cálculo de densidad computacional en la industria, cuyo gabinete solo da cabida a 200 nuevos procesadores con seis núcleos, con nueve de los cuales se realiza el sistema de supercomputadora de cien billones de veces.

  Alto funcionamiento: aplica la avanzada tecnología de sistema I/O , disponible de red QDR Infiniband, asegurando la realización de 40Gb /s de ancho de banda de comunicación entre los nodos de computación, con el sistema de almacenamiento masivo de la cantidad total hasta 1000TB de proporción de un ancho de banda de 20 GB /s.

  Alto ahorro de energía: aplica la tecnología más avanzada de la industria de gabinetes herméticos refrigerados por agua, formando un pasaje hermético de bucle entre calor y frío en gabinete y unidad de refrigeración LCP, garantizando completamente la demanda de refrigeración de consumo eléctrico de 35kV por gabinete hermético; todo el sistema es de la energía verde y ahorra la energía. Todos los nodos de computación adoptan fuentes de alimentación de eficiencia energética. La fuente de alimentación del servidor de forma cuchilla tiene una tasa de conversión de energía de más del 94%, mientras el consumo de potencia del funcionamiento pico del sistema no excede a 350kW.

  Beneficios de clientes

  La plataforma de supercomputación de cien billones de veces de Tsinghua Universidad es la primera plataforma con potencia de cálculo superior a cien billones de veces entre las universidades domésticas, y ésta prestará servicios para la investigación interdisciplinaria de Tsinghua Universidad y ofrecerá servicios de computación y de datos para el estudio del cambio global de nuestro país. En la actualidad, el sistema de supercomputación ha asumido las tareas de computación de modelización del clima, previsión, evaluación y ensayos para el Quinto Informe de Evaluación (IPCC-AR5) del Comité Intergubernamental de las Naciones Unidas sobre el Cambio Climático.

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