Technologie Lenovo i Intela w pierwszym chłodzonym cieczą superkomputerze Uniwersytetu Harvarda

FASRC powstał w 2007 roku, by świadczyć usługi komputerowe na potrzeby zaawansowanych badań. Niedawno dział ogłosił powstanie swojego największego klastra HPC – Cannon, nazwanego imieniem legendarnej amerykańskiej astronom Annie Jump Cannon. Klaster FASRC Cannon to system HPC o wielkiej skali umożliwiający modelowanie i symulację w naukach ścisłych i społecznych, inżynierii oraz dziedzinach zdrowia publicznego i edukacji na potrzeby ponad 600 grup laboratoryjnych i ponad 4500 harwardzkich badaczy.

Ponad 30 000 rdzeni

Szybsze i wydajniejsze przetwarzanie danych ma wielkie znaczenie dla tysięcy naukowców, którzy doskonalą prognozowanie wstrząsów następczych po trzęsieniu ziemi, modelują czarne dziury przy użyciu danych z programu Teleskop Horyzontu Zdarzeń (Event Horizon Telescope – EHT) , tworzą mapy niewidocznych zanieczyszczeń oceanu, opracowują nowe metody śledzenia i przewidywania grypy, a także rozwijają nową technikę analizy statystycznej, aby lepiej rozumieć szczegółowe aspekty powstawania gwiazd.

Chcąc zmodernizować swój poprzedni klaster Odyssey, FASRC wykorzystał współpracę Lenovo i Intela związaną z rozwojem HPC i sztucznej inteligencji w centrach danych. FASRC chciał utrzymać wysoką liczbę procesorów i zwiększyć ich indywidualną wydajność, wiedząc, że 25 proc. wszystkich obliczeń odbywa się na jednym rdzeniu. Do zapewnienia wyższej wydajności obecnie i zwiększenia możliwości rozwoju w przyszłości niezbędne jest chłodzenie cieczą.

Cannon obejmuje ponad 30 000 rdzeni procesorów Intel Xeon Scalable 2. generacji i zawiera technologię chłodzenia cieczą Lenovo Neptune, która wykorzystuje lepsze przewodzenie ciepła przez wodę w porównaniu z powietrzem. Dzięki temu elementy serwera o znaczeniu krytycznym mogą działać w niższej temperaturze, co sprzyja lepszej wydajności i oszczędności energii.

670 serwerów

Choć system pamięci masowej Cannona jest rozproszony po różnych lokalizacjach, główne zasoby obliczeniowe znajdują się w Massachusetts Green High Performance Computing Center — centrum danych z certyfikatem LEED Platinum w Holyoke w stanie Massachusetts. W klastrze Cannon działa 670 serwerów Lenovo ThinkSystem SD650 wyposażonych w system bezpośredniego chłodzenia wodą Lenovo Neptune oraz procesory Intel Xeon Platinum 8268 z 24 rdzeniami na gniazdo i 48 rdzeniami na węzeł.

Każdy węzeł klastra Cannon jest teraz kilkakrotnie szybszy od wszelkich dotychczasowych węzłów, a zadania takie jak modele geofizyczne Ziemi są wykonywane 3-4 razy szybciej niż w poprzednim systemie. W ciągu pierwszych czterech tygodni eksploatacji Cannon wykonał ponad 4,2 miliona zadań z wykorzystaniem ponad 21 milionów godzin czasu procesorów.

Skuteczny wyścig z czasem

– W nauce liczy się iteracja i powtarzalność. Jednak iteracja jest luksusem nie zawsze dostępnym w badaniach uniwersyteckich, ponieważ często trzeba się ścigać z czasem, by dotrzymać terminu – mówi Scott Yockel, dyrektor ds. badań komputerowych na Wydziale Nauk Humanistycznych i Ścisłych Uniwersytetu Harvarda. – Dzięki większej wydajności obliczeniowej i szybszemu przetwarzaniu danych przez klaster Cannon nasi badacze mogą teraz próbować nowych rozwiązań w eksperymentach z danymi, nie obawiając się konsekwencji czasowych ewentualnego niepowodzenia. Opcja niepowodzenia zwiększa konkurencyjność naszych badaczy.

Dodatkowe rdzenie i wyższa wydajność systemu przyciągają także badaczy z innych wydziałów uczelni, w tym Psychologii i Zdrowia Publicznego, którzy mogą częściej wykorzystywać umiejętności uczenia maszynowego.