В СПбПУ подвели итоги пяти лет работы суперкомпьютерного центра «Политехнический» — igryzone.ru

30.10.2020

Суперкомпьютерный центр «Политехнический», созданный в 2014-2015 годах в Санкт-Петербургском политехническом университете Петра Великого (СПбПУ), подвел итоги пятилетней работы, представив достигнутые результаты и перспективы развития исследований и моделирования в области фундаментальных наук, а также для решения сложных прикладных задач промышленности и экономики России.

О направлениях и планах стратегического развития Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого рассказал его ректор, профессор и академик Российской академии наук Андрей Иванович Рудской.

«Развитие суперкомпьютерных технологий и ресурсов напрямую связано с решением задач Национальной программы “Цифровая экономика Российской Федерации”. В этой связи совершенствование методов численного моделирования, обработки больших данных и технологий искусственного интеллекта является стратегическим направлением для Политехнического университета, и особую роль в этом процессе играет Суперкомпьютерный центр СПбПУ.

В течение ближайших трех лет Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого планирует стать опорным вычислительным центром Национальной суперкомпьютерной инфраструктуры, существенно нарастив свои вычислительные ресурсы до уровня более 10 петафлопс, а также ведущим центром по разработке интеллектуальных систем с применением суперкомпьютерных технологий».

«С момента появления суперкомпьютерного центра в нашем университете многое поменялось. Фраза “суперкомпьютерное моделирование” стала устойчивым термином, используемым в названии заявок, подаваемых на конкурсы для выделения грантов на научные исследования. В настоящее время более 500 пользователей используют возможности суперкомпьютерных систем для получения новых результатов при выполнении проектов в рамках грантов РНФ, РФФИ, ФЦП и проектов, реализуемых в интересах развития промышленности РФ. Благодаря СКЦ мы смогли решить задачи, которые являются практически нерешаемыми на обычном оборудовании. Это численное моделирование в механике, материаловедении, фундаментальной физике, решение задач в области искусственного интеллекта и машинного обучения, медицины, биологии, геофизики и многое другое,» — сообщил проректор по научной работе СПбПУ Виталий Владимирович Сергеев.

О решаемых задачах, достигнутых результатах и планах дальнейшего развития Суперкомпьютерного центра «Политехнический» рассказал начальник Управления СКЦ СПбПУ Алексей Андреевич Лукашин. В числе наиболее значимых проектов, выполненных с использованием вычислительных ресурсов СКЦ «Политехнический», были отмечены следующие:

расчеты течений в тракте турбореактивного двигателя;
расчеты моделей для ракетного блока аварийного спасения возвращаемого аппарата;
моделирование процессов при выходе самолета на сверхзвуковую скорость;
создание интеллектуальных методов сравнения трехмерных моделей для трансформации процессов в области регистрации интеллектуальной собственности;
разработка интеллектуальных методов диагностики рака;
обработка сейсмических данных, в том числе с использованием искусственного интеллекта;
создание систем обработки больших данных в кибербезопасности;
создание цифровых двойников в машино-, двигателе- и авиастроении.

В ходе мероприятия представители научно-исследовательских коллективов и коммерческих структур сделали доклады о практическом использовании суперкомпьютерных расчетов и моделирования, проводимых в СКЦ «Политехнический», для успешного и своевременного решения актуальных научных и прикладных промышленных задач, в таких областях как:

обнаружение новых запасов нефти и газа (ООО «Петротрейс»);
поиск новых источников энергии (Высшая инженерно-физическая школа Института физики, нанотехнологий и телекоммуникаций, СПбПУ);
турбомашиностроение (Высшая школа прикладной математики и вычислительной физики Института прикладной математики и механики, СПбПУ);
газотурбинные двигатели (сектор газотурбинных двигателей Центра НТИ СПбПУ);
авиационная промышленность (Высшая школа прикладной математики и вычислительной физики ИПММ, СПбПУ);
аэрокосмическая индустрия (лаборатория «Вычислительная гидроаэро-акустика и турбулентность», СПбПУ);
моделирование астрофизических объектов с экстремальным энерго-выделением (Физико-технический институт имени А.Ф. Иоффе).

Суперкомпьютер «Политехник — РСК Торнадо»

Создание в Санкт-Петербургском политехническом университете Петра Великого одного из самых мощных и инновационных в России суперкомпьютерных центров с пиковой производительностью более 1,1 петафлопс была начата в 2014 году. В следующем, 2015-м, СКЦ «Политехнический» был введен в эксплуатацию. Этот проект реализован в рамках Федеральной целевой программы «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2014-2020 гг.» и Федеральной адресной инвестиционной программы.

Суперкомпьютерный центр СПбПУ ориентирован на решение междисциплинарных естественно-научных задач и поддержку проектирования сложных технических систем для высокотехнологичных наукоемких секторов науки и промышленности.

Две кластерные системы, созданные и установленные специалистами группы компаний РСК в СКЦ «Политехнический», входят в текущую редакцию рейтинга пятидесяти самых мощных суперкомпьютеров России и СНГ, занимая в нем четвертое и 19-е места. Суммарная пиковая производительность вычислительных ресурсов Суперкомпьютерного центра СПбПУ в 2020 году выросла на 23% и теперь составляет 1,6 петафлопс.

После плановой модернизации суперкомпьютера «Политехник — РСК Торнадо», проведенной в течение 2020 года, эта система поднялась с пятой на четвертую строку рейтинга. Пиковая производительность выросла на 29% (до 1,309 петафлопс). Согласно индустриальному тесту LINPACK, максимальная производительность этого суперкомпьютера СПбПУ увеличилась до 910,31 терафлопс.

Прироста вычислительной мощности удалось достичь благодаря установке нового сегмента, состоящего из 64 вычислительных узлов на базе высокопроизводительных серверных процессоров Intel Xeon Scalable второго поколения (Xeon Platinum 8268 и Xeon Gold 6248R), а также серверных плат Intel Server Board S2600BPB, твердотельных накопителей Intel SSD и Intel Optane SSD.

Технологической основой суперкомпьютера «Политехник — РСК Торнадо» служит универсальное высокоплотное и энергоэффективное решение «РСК Торнадо» с системой жидкостного охлаждения на «горячей воде», разработанной специалистами российской группы компаний РСК.

В июле 2020 года суперкомпьютер «Политехник — РСК Торнадо» занял 22-ю позицию в мировом рейтинге IO500 — новом индустриальном списке суперкомпьютеров с самыми высокопроизводительными системами хранения данных класса HPC. На данный момент в этом рейтинге присутствуют только две российские системы, и обе произведены группой компаний РСК. Столь хороших результатов удалось достичь благодаря применению уникальной технологии создания масштабируемых распределенных и компонуемых «по требованию» систем хранения данных (RSC Storage-on-Demand) на основе твердотельных накопителей Intel SSD и Intel Optane SSD с поддержкой протокола NVMe.