Santos Dumont - LNCC: Utilização e Pesquisa. Carla Osthoff e Roberto Souto CENAPAD/LNCC Laboratório Nacional de Computação Científica

Transcrição

1 Santos Dumont - LNCC: Utilização e Pesquisa Carla Osthoff e Roberto Souto CENAPAD/LNCC Laboratório Nacional de Computação Científica 1

2 Laboratório Nacional de Computação Científica LNCC/ MCTIC Petrópolis-RJ

3 Pesquisa Básica Pesquisa Aplicada P&D em problemas complexos, multie interdisciplinares, grandes massas de dados e variedade de escalas, com vistas a criar modelos matemático-computacionais e simulações cada vez mais realistas. MODELAGEM COMPUTACIONAL MÉTODOS NUMÉRICOS SISTEMAS E PROCESSAMENTO DE SINAIS COMPUTAÇÃO DE ALTO DESEMPENHO Desenvolvimento de modelos, métodos, algoritmos e técnicas na simulação de processos e fenômenos em aplicações relevantes para a sociedade e as ciências BIOLOGIA COMPUTACIONAL PETRÓLEO, ÁGUA E GÁS MEDICINA ASSISTIDA POR COMPUTAÇÃO CIENTÍFICA APLICAÇÕES DA CIÊNCIA DE DADOS (BIGDATA) LNCC Ministério da Ciência, Tecnologia e Inovação Laboratório Nacional de Computação Científica

4 SINAPAD Sistema Nacional de Processamento de Alto Desempenho/ MCTIC Fornecer serviços sob demanda de Processamento de Alto Desempenho (PAD) para a comunidade acadêmica e indústria brasileiras

5 9 Centros Nacionais de Processamento de Alto Desempenho CENAPADs

6 Supercomputador Santos Dumont 1.1Petaflop

7 1 Petaflop = Operações de Ponto Flutuante por Segundo

8 TOP500: Relaciona a cada 6 meses os 500 computadores mais rápidos do mundo.

9 Configuração do SDUMONT : núcleos de CPU, distribuídos em 756 nós computacionais 756 nós de computação de modelos B710/B715: 504 nós de computação modelo B nós de computação modelo B715 ( com 2 GPU cada) 54 nós de computação modelo B715 (com 2 Intel XeonPHI cada) Obs: Cada nó de computação dos modelos B710 e B715 possui: 2 CPU INTEL XEON E5-2695v2 Ivy Bridge (12c,2.4Ghz), 64 GIGABYTES RAM 1 nó de computação de modelo FAT NODE : com 16 CPU INTEL IVY BRIDGE (15c,2.3GHZ), 6TERABYTES RAM

10 Supercomputador Santos Dumont

11 Supercomputador Santos Dumont

12 Supercomputador Santos Dumont

13 Supercomputador Santos Dumont

14 Supercomputador Santos Dumont

15 Supercomputador Santos Dumont 6 de Julho de 2017

16 Supercomputador Santos Dumont

17 Arquiteturas paralelas utilizadas CPU (Central Processing Unit) - processador Intel Xeon E5-2695v2 12-Core 2.4GHz - arquitetura multi-core - 24 núcleos (2 sockets)

18 Supercomputador Santos Dumont CONFIGURAÇÃO RESUMIDA 756 nós computacionais (B710 e B715 - thin nodes) 24 núcleos de CPU em cada nó computacional núcleos de CPU no total 6 de Julho de 2017

19 Supercomputador Santos Dumont CONFIGURAÇÃO RESUMIDA 1 fat node (S6130) 16 Ivybridge XEON EX (15c/2.30GHz): 240 núcleos 6 TB de RAM 6 de Julho de 2017

20 Tecnologia em Computação de Alto Desempenho

21 Supercomputador Santos Dumont 6 de Julho de 2017

22 Supercomputador Santos Dumont 6 de Julho de 2017

23 BRAMS: Brazilian developments on the Regional Atmospheric Modelling System

24 BRAMS: Brazilian developments on the Regional Atmospheric Modelling System BRAMS = RAMS v5 + parametrizações tropicais + melhoramentos no software + maior eficiência Open Source Pesquisa e operacional Utilizado em vários centros de previsão Versão atual: Estudo de Caso Resolução: 5 km Domínio: América do Sul Tempo de previsão: 1 hora

25 Estratégia de Paralelização: decomposição de domínio MPI Cada nó atualiza o estado da atmosfera no tempo

26 Desempenho paralelo do BRAMS-5.0 no cluster SDUMONT

27

28 Pesquisa em HPC

29 Setor de Otimização de Desempenho

30 Programa Americano de Pesquisa em Supercomputação

31 96 projetos de pesquisa estão utilizando o Supercomputador Santos Dumont

32

33 Utilização mensal do Sdumont

34

35 Tempo em Horas de espera em fila

36 Jobs que utilizam CPU+GPU

37 Jobs que utilizam apenas CPU s.

38 Alocação de Número de nós por job em setembro

39 Tempo gasto por número de nós alocados em setembro

40 OLAM : Ocean Land Atmospheric Model Versão 4.10 em 200k com 7 grades Simulação 2 dias

41 Experimentos com OLAM Altix-XE 48 Cores executa em 2.273seg Ao amentar 100 vezes o número de cores é esperado diminuir 100 vezes o tempo de execução. Experimento com 4800 cores, tempo esperado de 22,73 segundos SDumont com 3072 Cores= seg (esperado = 11 seg)

42 Perfilador do SDUMONT

43 240 cores do Sdumont Problema: E/S para transferências pequenas

44 Desempenho em função da biblioteca, do Compilador e tamanho do dado

45 Programas com tempo de execução maior que 20 horas (março)

46 26/02/2018 a 02/03/2018

47

48 Muito obrigado!