АО «Карма Групп» проектирует и внедряет суперкомпьютеры и высокопроизводительные вычислительные кластеры под задачи науки и бизнеса. Подбираем серверы, сеть, хранение данных и программную среду, организуем поставку, монтаж и настройку. Создаём новые системы и расширяем действующие вычислительные комплексы.
HPC-кластер (High Performance Computing) объединяет ресурсы серверов для параллельных расчетов и одновременного выполнения множества заданий. Результат для заказчика - сокращение времени вычислений, увеличение числа решаемых задач и общий доступ специалистов к вычислительным ресурсам.
Для каких задач нужен вычислительный кластер
- Инженерные расчеты: прочность конструкций, движение жидкостей и газов, тепловые процессы, оптимизация изделий.
- Научные исследования: физическое и математическое моделирование, вычислительная химия, биоинформатика.
- Обработка данных: анализ больших массивов информации, геофизические расчёты и прогнозирование.
- Задачи с GPU: расчеты и обучение моделей машинного обучения в приложениях, поддерживающих графические ускорители.
Подходящая архитектура зависит от используемого ПО: одной задаче требуется быстрый обмен между серверами, другой - большой объем памяти, третьей - параллельный запуск независимых заданий.
Из чего состоит HPC-кластер
Создание вычислительного кластера включает согласованный подбор оборудования и программной среды. Производительность всей системы может ограничиваться сетью, памятью или хранением данных, даже если вычислительные узлы имеют запас ресурсов.
| Компонент | Назначение и критерии подбора |
|---|---|
| Вычислительные узлы | Серверы с центральными процессорами (CPU) и, при необходимости, графическими ускорителями (GPU). Конфигурация зависит от приложений. |
| Оперативная память | Объём и пропускная способность под размер моделей и число одновременно выполняемых расчётов. |
| Межузловая сеть | Ethernet или InfiniBand с учетом скорости обмена, задержек и планируемого числа узлов. |
| Хранение данных | Размещение исходных данных и результатов. Учитываются емкость, скорость чтения и записи, временные файлы и резервное копирование. |
| Управление и ПО | Управляющие узлы, ОС, библиотеки, планировщик заданий и мониторинг. Например, Slurm распределяет ресурсы и управляет очередью расчетов. |
| Инженерные системы | Стойки, электропитание и охлаждение под мощность, плотность размещения и возможности площадки. |
Как выбираем архитектуру суперкомпьютера
Начинаем с приложений и расчетных задач: изучаем версии ПО, размер моделей, требования к памяти, число пользователей и желаемое время получения результата. Проверяем поддержку параллельной работы, ускорителей и ограничения лицензирования.
Добавление серверов не всегда дает пропорциональное ускорение. Поэтому оцениваем не только пиковую мощность, но и полезную производительность на выбранных задачах. Программу испытаний и целевые показатели согласовываем при проектировании.
Предусматриваем расширение с учетом доступных портов сети, ресурсов хранения, места в стойках и запаса питания. Для проектов импортозамещения рассматриваем российское оборудование и ПО, проверяя совместимость и применимость к расчетной среде.
Построение вычислительного кластера под ключ
- Требования и обследование. Уточняем задачи, бюджет и ограничения площадки. Формируем техническое задание и состав работ.
- Проектирование. Разрабатываем архитектуру, подбираем конфигурации серверов, сеть, хранение и программную среду. Готовим спецификацию и расчёт стоимости.
- Поставка и внедрение. Поставляем оборудование и ПО, выполняем монтаж, настройку и интеграцию. Состав инженерных работ определяем проектом.
- Проверка и передача. Проводим согласованные испытания, проверяем доступ к ресурсам, очереди заданий и мониторинг. Передаём документацию и определяем условия сопровождения.
Можно заказать весь комплекс работ или отдельный этап: проектирование, поставку компонентов, расширение или модернизацию существующей системы. Объем внедрения и критерии приёмки закрепляются в договоре.
Сколько стоит суперкомпьютер и от чего зависят сроки
Цена суперкомпьютера рассчитывается по конфигурации: количеству и типу узлов, составу GPU, объему памяти, сети, хранению, лицензиям и инженерной подготовке. В предложении учитываются поставка, внедрение и согласованные услуги поддержки.
Чтобы купить суперкомпьютер под свои задачи, направьте перечень приложений, описание расчетов и требования к срокам их выполнения. Готовое ТЗ необязательно: поможем сформировать исходные требования. Срок реализации зависит от состава решения, доступности оборудования и готовности площадки; при необходимости рассматриваем поэтапное развитие.
Надежность HPC и отказоустойчивые кластеры
HPC решает задачи производительности вычислений. Отказоустойчивые кластеры Windows Server, Hyper-V, VMware и 1С служат прежде всего для повышения доступности сервисов. Эти направления требуют разных архитектур и не подменяют друг друга.
В HPC-проекте отдельно определяются резервирование управления, сети и хранения, а также порядок восстановления расчётов. Возможность продолжить задание с сохранённой точки зависит от прикладного ПО. Кластеризация не заменяет резервное копирование данных.
Обсудите проект с Карма Групп
Согласуем оборудование, ПО и инфраструктуру в рамках одного проекта. Учитываем существующие ресурсы заказчика, фиксируем состав поставки и работ. Условия гарантии, обслуживания и реакции поддержки определяем в договоре.
Расскажите, какие задачи нужно ускорить или какие вычислительные мощности планируется создать. Специалисты Карма Групп уточнят требования и подготовят предложение по построению HPC-кластера.
Смотрите также: высокопроизводительные вычислительные системы и проектирование и строительство ЦОД.
