MareNostrum 4, nowy superkomputer Centrum Superkomputerów w Barcelonie (BCS-CNS), będzie 12,4 razy potężniejszy od obecnego MareNostrum 3. Centrum zatwierdziło właśnie zakup nowego superkomputera, który będzie osiągać wydajność 13,7 petaflops. Zostanie on zainstalowany w kaplicy w Torre Girona, podobnie jak jego poprzednicy — MareNostrum 1, 2 i 3.

Dostawcą będzie firma IBM, która zintegruje w jednym komputerze technologie własne, a także firm Lenovo, Intel i Fujitsu. Kontrakt przyznano w wyniku przetargu publicznego, w którym uczestniczyły też dwie inne firmy. Wartość kontraktu sięgnęła niemal 30 milionów EUR.

Wszechstronne zastosowanie i nowe technologie

W zamierzeniu BSC-CNS zakup ten miał dwa cele: uzyskanie wszechstronnego komputera zdolnego do wykonywania wszelkich zadań naukowo-inżynieryjnych, a także klastrów komputerowych zbudowanych przy użyciu najnowszych technologii. Klastry te będą zaspokajać potrzeby użytkowników i umożliwią centrum testowanie oraz analizowanie wydajności najnowszych dokonań w dziedzinie superkomputerów.

Lepsza wydajność energetyczna

W związku z tym nowy superkomputer ma dwie zasadnicze części. Część do zastosowań ogólnych, dostarczona przez Lenovo, ma 48 stelaży zawierających ponad 3400 węzłów z procesorami Intel Xeon nowej generacji i pamięcią centralną o pojemności 390 terabajtów. Moc szczytowa będzie osiągać 11 petaflops, co oznacza, że komputer będzie w stanie wykonywać ponad 11 000 biliardów operacji na sekundę, czyli dziesięć razy więcej niż MareNostrum 3, który zainstalowano w latach 2012–2013. Pomimo wzrostu wydajności będzie on pobierać tylko o 30% więcej mocy, do 1,3 MW rocznie.

Najnowsze technologie

Na drugą część MareNostrum 4 będą się składać klastry trzech różnych technologii dodawanych i aktualizowanych w miarę ich dostępności. Technologie te są obecnie opracowywane w USA i Japonii w celu szybszego skonstruowania nowej generacji komputerów zbliżających się do poziomu wydajności eksaflops.

Jeden z tych klastrów będzie zawierać procesory IBM POWER9 i procesory graficzne NVIDIA — takie same elementy IBM i NVIDIA zastosują w superkomputerach Summit i Sierra zamówionych przez Departament Energetyki USA dla instytutów Oak Ridge National Laboratory i Lawrence Livermore National Laboratory. Jego moc obliczeniowa przekroczy 1,5 petaflops.

Drugi klaster będzie działać z procesorami Intel Knights Landing (KNL) i Intel Knights Hill (KNH) dostarczonymi odpowiednio przez Fujitsu i Lenovo. Takie same procesory zostaną zastosowane w superkomputerach Theta i Aurora zakupionych przez Departament Energetyki USA dla instytutu Argonne National Laboratory. Jego moc obliczeniowa przekroczy 0,5 petaflops.

W trzecim klastrze zostaną zastosowane 64-bitowe procesory ARMv8, które dostarczy Fujitsu w prototypowym urządzeniu wykorzystującym najnowocześniejsze technologie z japońskiego superkomputera Post-K. Moc obliczeniowa tego klastra również przekroczy 0,5 petaflops.

Te najnowsze technologie będą stopniowo dodawane do MareNostrum 4 po to, by umożliwić BSC pracę z potencjalnie najbardziej zaawansowanymi osiągnięciami najbliższych lat, a także przetestować ich przydatność w przyszłych wersjach MareNostrum.

Dyskowa pamięć masowa

MareNostrum 4 będzie mieć dyskową pamięć masową o pojemności przekraczającej 10 petabajtów, połączoną z infrastrukturą Big Data BSC-CNS o łącznej pojemności 24,6 petabajta. Podobnie jak jego poprzednicy MareNostrum 4 będzie także połączony z sieciami europejskich ośrodków badawczych i uczelni RedIris i Geant.

PRACE i Hiszpańska Sieć Superkomputerowa

O modernizacji superkomputera MareNostrum zadecydowała hiszpańska Rada Ministrów na posiedzeniach z 4 i 18 grudnia 2015 r. Ministrowie zatwierdzili korektę budżetu umożliwiającą Ministerstwu Gospodarki i Konkurencyjności przekazanie BSC 34 milionów EUR plus VAT na zakup MareNostrum 4. 30 milionów EUR z tej sumy przeznaczono na zakup klastrów obliczeniowych MareNostrum 4 oraz na działanie niezbędnych systemów elektrycznych i chłodzących. Pozostałe 4 miliony EUR przeznaczono na równoległy system dyskowy MareNostrum 4.

Nowy superkomputer, podobnie jak jego poprzednik MareNostrum 3, będzie działać w sieci Partnerstwa na rzecz Zaawansowanych Obliczeń Komputerowych w Europie (Partnership for Advanced Computing in Europe, PRACE), której celem jest budowa europejskiej wysokowydajnej infrastruktury obliczeniowej.

Powstanie MareNostrum 4 umożliwi inaugurację nowej fazy europejskiego projektu superkomputerowego PRACE, w którym Hiszpania będzie mogła zachować status głównego członka wraz z Niemcami, Francją, Włochami oraz — od niedawna — ze Szwajcarią.

MareNostrum 4 będzie też elementem hiszpańskiej sieci ICTS łączącej unikatową infrastrukturę naukowo-techniczną w Hiszpanii, a także Hiszpańskiej Sieci Superkomputerowej (RES). Nowy superkomputer zwiększy wydajność obliczeniową RES i zastąpi MareNostrum 3, którego elementy zostaną rozdystrybuowane po różnych węzłach sieci.

(red./Lenovo)