Technologie a vybavení
Klíčovou technologickou investicí v rámci projektu CE IT4Innovations je pořízení vybavení Superpočítačového centra v hodnotě cca 32 mil. EUR.
Co je to superpočítač
"Superpočítač je počítač poskytující v danou dobu nejvyšší výpočetní výkon, zejména pokud jde o rychlost výpočtů. Superpočítače jsou využívány pro výpočetně náročné úlohy jako např. problémy zahrnující kvantovou fyziku, předpovídání počasí, výzkum klimatu, molekulární modelování (výpočty struktur a vlastností chemických sloučenin, organických makromolekul, polymerů a krystalů), fyzikální simulace (jako např. simulace letadel ve větrném tunelu, simulace výbuchů jaderných zbraní a výzkum jaderné fúze)."
Zdroj: přeloženo z http://en.wikipedia.org/
Základní parametry
- Cluster pro multidisciplinární výpočty: Špičkový teoretický výpočetní výkon přesahující 1 PFLOP/s, architektura X86 64-bitová, počet výpočetních jader přesahující cca. 30 000ks, s operační pamětí minimálně 128 TB, s vysokorychlostní sítí pracující minimálně na 80 Gbit/s, částečně osazený HW pro akceleraci výpočtů.
- Cluster pro testování a menší úlohy: Špičkový teoretický výpočetní výkon přesahující 60 TFLOP/s, architektura X86 64-bitová, počet výpočetních jader kolem 4000 ks, s operační pamětí cca. 16 TB, s vysokorychlostní sítí pracující minimálně na 40 Gbit/s, částečně osazený HW GPU akcelerátory výpočtů.
- SMP/NUMA výpočetní systém či cluster SMP/NUMA uzlů: Špičkový teoretický výkon přesahující 7 TFLOP/s, architektura X86 64-bitová, počet výpočetních jader přes 500 ks, s operační pamětí alespoň 2 TB, připojení do vysokorychlostní sítě rychlostí alespoň 40 Gbit/s.
- Specializovaný systém na modelování klimatu: Špičkový teoretický výkon přesahující 25 TFLOP/s, s operační pamětí alespoň 256 GB, připojení do vysokorychlostní sítě rychlostí alespoň 40 Gbit/s.
- Datové úložiště o celkové kapacitě alespoň 6 PB, dostupné všem výpočetním prostředkům skrze vysokorychlostní síť rychlostí minimálně 40 Gbit/s.
- Soubor podpůrných serverů pro výše uvedenou architekturu výpočetních a úložných kapacit spolu se síťovými prvky na připojení do WAN sítí.
Navržená konfigurace odpovídá stavu předpokládanému v době pořízení technologie. Lze však předpokládat, že v roce 2014, kdy bude pořízena podstatná část superpočítačové technologie, bude konfigurace odlišná.
Celá řada cílů navrhovaného projektu je úzce spjata s řešením výpočetně náročných úloh. Některé úlohy především v oblasti IT4People a Theory4IT vyžadují výpočetní výkon až 50-100TFlops a datové úložiště s kapacitou měřenou až v petabytech. Takové požadavky však v současné době na území České republiky nesplňuje žádný počítač. Využití zahraničních zdrojů je však velmi problematické. Většina superpočítačových center je speciálně zaměřena a jejich vytížení je značné, jak ukazuje naše zkušenost. Na přidělení potřebné výpočetní kapacity se čeká i více než týden, nemluvě o času potřebném pro vyřízení přístupu do centra, které se řeší formou miniprojektů. Zřejmě nejzásadnějším faktorem, který znemožňuje využití vzdálených superpočítačových center, je nezbytná kontrola nad všemi výpočetními i infrastrukturními zdroji centra. Úlohy řešené např. v oblasti IT4Disaster&Traffic Management vyžadují výpočetně velmi náročné simulace v reálném čase (případně v čase blízkého reálnému) a to navíc v režimu 365/7/24 (365 dní v roce, 7 dní v týdnu, 24 hodin denně), neboť se jedná o simulace, které budou využívat např. krizová centra v oblasti zajištění bezpečnosti obyvatelstva. Toto ze zřejmých důvodů nemůže být zajištěno využíváním vzdálených center, kde se na přidělení potřebných výpočetních kapacit čeká i několik dnů či týdnů. Jelikož by se jednalo v celé České republice o první superpočítač s uvedeným výpočetním výkonem, plánujeme část výpočetní kapacity poskytovat i jiným externím výzkumným institucím, soukromým firmám a institucím státní správy a samosprávy. Tyto instituce takto získají přístup k výkonnému superpočítači, jehož výkon ho zařadí na přední pozice http://www.top500.org. Z těchto důvodů navrhujeme v rámci navrhovaného projektu pořízení superpočítačového centra, neboť je nezbytnou součástí plnění jeho cílů a je i nezbytným prvkem rozvoje vědy a výzkumu v národním i nadnárodním měřítku.
Ostatní přístroje a zařízení
Ostatní přístroje a vybavení budou pořizovány v souvislosti s řešením výzkumných úkolů Centra excelence IT4Innovations. Projektový tým má k dispozici kompletní seznam všech těchto přístrojů a zařízení, včetně jejich specifikace. Jako příklady větších i menších investic lze uvést:
- Sestava zařízení pro výzkum, vývoj a ověřování činnosti moderních prvků mechatronických systémů v automobilové elektronice - zkoumání statického a dynamického chování mechatronických soustav, vlastností akčních členů a různých typů komunikačních rozhraní atd.
- Robotická platforma pro výzkum a vývoj v oblasti multiagentových systémů, kognitivních věd a kolektivní robotiky - využití v rámci centra výzkumu inteligentních systémů.