КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ
Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
Номер проекта 20-71-10127
НазваниеАнализ и оптимизация энергоэффективности и производительности суперкомпьютеров на перспективной элементной базе отечественного производства
Руководитель Тимофеев Алексей Владимирович, Кандидат физико-математических наук
Организация финансирования, регион Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Объединенный институт высоких температур Российской академии наук , г Москва
Конкурс №50 - Конкурс 2020 года «Проведение исследований научными группами под руководством молодых ученых» Президентской программы исследовательских проектов, реализуемых ведущими учеными, в том числе молодыми учеными
Область знания, основной код классификатора 01 - Математика, информатика и науки о системах; 01-505 - Системы компьютерной поддержки научных исследований
Ключевые слова Высокопроизводительные вычисления, суперкомпьютер, суперкомпьютер субэкзафлопского класса, процессор Эльбрус, Intel, AMD, вычислительная сеть Ангара, иммерсионное охлаждение, энергоэффективность
Код ГРНТИ50.33.03, 50.33.04, 50.09.33
ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ
Аннотация
Данный проект направлен на решение задачи построения архитектуры суперкомпьютера субэкзафлосного класса, эффективного по производительности энергопотреблению с максимизацией содержания элементов отечественного производства. Проект основан на развитии задела, накопленного в процессе работы руководителя проекта и остальных членов научной группы с новейшими суперкомпьютерными компонентами отечественного и зарубежного производства в течение последних пяти лет, а в отдельных случаях в течение последнего десятка лет. Важной чертой проекта является ориентированность на оптимизацию архитектуры суперкомпьютера под решение часто встречающихся конкретных научных и инженерных задач.
В течение многих лет в России почти не было производства элементной базы суперкомпьютеров, способного конкурировать с зарубежным по качеству, производительности и стоимости. Сейчас наблюдается кардинальное изменение ситуации, которое проявляется как в указах Президента РФ о необходимости развивать технологии, требующие высокопроизводительные вычислительные системы, так и в появлении конкурентоспособных суперкомпьютерных компонент, произведённых в России, что подчёркивает научную новизну проекта. Глобальная политическая ситуация и усиливающиеся сложности сотрудничества с зарубежными производителями передовых компонент вычислительной техники только усиливают необходимость развития отечественной элементной базы суперкомпьютеров и актуальность данного проекта.
Проект разбит на несколько задач, позволяющих рассмотреть основные компоненты суперкомпьютера:
1) Исследование энергоэффективности вычислительных кластеров с учётом жидкостной погружной и воздушной систем охлаждения;
2) Исследование энергоэффективности и производительности процессоров (например, Elbrus, Байкал-ARM, AMD, Intel);
3) Исследование энергоэффективности и производительности видеокарт (например, Nvidia, AMD);
4) Исследование эффективности интерконнектов (например, Angara, OmniPath, InfiniBand).
5) Формулирование предложений по созданию эффективного по производительности, энергопотреблению и стоимости суперкомпьютера с максимизацией содержание элементов отечественного производства.
Для тестирования всех компонент в данном проекте планируется опираться на следующие классы задач:
а) матричные операции;
б) быстрое преобразование Фурье;
в) искусственный интеллект;
г) молекулярная динамика.
Выполнимость проекта подкрепляется заделом научной группы в виде обширных контактов с отечественными и зарубежными производителями суперкомпьютерных компонент, в виде исследований современных образцов суперкомпьютерных компоненты отечественного и зарубежного производства и в виде наличия целого ряда разных архитектур либо собранных непосредственно в научной группе, либо доступных для работы и исследования.
Для выполнения проекта собран уникальный коллектив, включающий
а) учёных, занимающихся кроме исследования проблем суперкомпьютеров ещё и задачами материаловедения, физики и др., что позволяет оптимизировать архитектуру под реальные и самые распространённые задачи, и
б) специалистов, разрабатывающих компоненты и суперкомпьютеры, что позволяет подключить глубокое понимание особенностей элементной базы суперкомпьютеров. Практически по всем перечисленным задачам наш коллектив находится в контакте с отечественными и зарубежными фирмами-производителями. Встречаясь с их сотрудниками и ведущими учёными суперкомпьютерной области на научных конференциях, мы убеждаемся, что наши результаты соответствуют лучшему мировому уровню.
Здесь и далее нумерация разделов сохраняется той же, что в аннотации проекта.
ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ