Cluster pro kosmologická data

20. 3. 2023

Dodali jsme pro Central European Institute for Cosmology and Fundamental Physics (CEICO) – organizační složku Fyzikálního ústavu AV ČR, vysoce výkonný počítačový cluster s GPU pro interpretaci kosmologických dat pocházejících z vesmírného satelitu Evropské kosmické agentury a také sloužící k analýze dat z teleskopu, provozovaného členy CEICO.

https://www.freepik.com/free-vector/mathematics-education-blue-background-vector-disruptive-education-digital-remix_16311869.htm#query=galaxy%20calcuation&position=20&from_view=search&track=ais

Institut CEICO

Projekt Central European Institute for Cosmology and Fundamental Physics – CEICO je institucí zřízenou v rámci Fyzikálního ústavu AV ČR. CEICO je mezinárodní výzkumná skupina zaměřená na vzájemné působení mezi kosmologií, gravitací a teorií strun. CEICO vzniklo v listopadu 2016 za finanční podpory Evropských strukturálních a investičních fondů a českých státních fondů Ministerstva školství, mládeže a tělovýchovy, Evropské rady pro výzkum a Grantové agentury ČR.

Počítačový cluster

Pro Fyzikální ústav AV ČR, resp. pro projekt CEICO, jsme dodali vysoce výkonný počítačový cluster s GPU – ten se tak stal součástí HPC (high performance computing) systému „Phoebe“, který od léta 2022 slouží mezinárodnímu týmu vědců z projektu CEICO.

Tento HPC systém interpretuje desítky terabajtů kosmologických dat pocházejících ze satelitu Planck Evropské kosmické agentury. Na Phoebe jsou rovněž ukládána a analyzována data z teleskopu, provozovaného členy laboratoře, a tato data jsou po očištění, díky robustnímu úložišti, bezpečně dále poskytována širší odborné komunitě.

Nejnáročnější třídou úloh, provozovaných na systému, jsou tzv. N-body simulace – tyto umožňují studium evoluce galaxií, jejich dynamiky a obecně přinášejí možnost verifikace modelů, objasňujících vznik vesmíru a naší galaxie.

Zajímavou úlohou, využívající výkonné grafické karty NVIDIA A100, jsou implementace algoritmů strojového učení – neuronová síť, trénující na datech získávaných generacemi astronomů, se na Phoebe učí rozpoznávat různé vesmírné struktury – urychlí tak zpracování stále zvyšujícího se množství dat z teleskopů na zemském povrchu či oběžné dráze.

Náročné maticové výpočty i bezprostřední komunikace mezi procesy je možná díky nízkolatenční výpočetní síti Infiniband, moderním procesorům AMD EPYC™ a akcelerátorům NVIDIA A100.

Zajímá vás blíže, čím se institut CEICO zabývá? Podívejte se na záznamy přednášek

Dodaná infrastruktura

20 Compute Node

osazeny CPU AMD Epyc generace Milan
(každý NODe 64 fyzický jader a 512GB operační paměti)

2 GPU Node

každý disponuje 64 fyzickými jádry CPU, 2TB operační paměti a 8 GPU NVidia A100 80GB SXM4

1280 výkonných fyzický výpočetních jader

které má celý Compute Node cluster

16 GPU NVIDIA karet

jedná se o NVIDIA karty A100, které tak tvoří 110 592 CUDA jader, 6912 Tensor jader, celková GPU paměť 1280GB

155,2 TFlops

celkový výkon všech GPU v FP64

2 Login Front-end servery

každý s výkonnými AMD CPU o základní frekvenci 3,5GHz a s celkovým počtem fyzický jader 32

Serverové procesory AMD

Procesory společnosti AMD řady EPYC™ 7003 jsou navrženy tak, aby zajistili bezproblémové fungování vašich aplikací. Na procesorech EPYC™ běží prakticky všechny aplikace x86, umožňují bezproblémovou migraci a bezproblémovou integraci do stávajících infrastruktur x86. Tyto procesory jsou vhodné pro virtualizaci, do hybridního cloudu nebo softwarově definované infrastruktury.

Procesory AMD jsou společně s technologií AMD 3D V-Cache™ nejvýkonnějšími serverovými procesory x86 pro technické výpočty – jsou navrženy tak, aby urychlily proces vývoje produktů a zvýšily produktivitu. Jedná se o první serverové procesory, které využívají skutečné 3D die stacking s použitím mědi, jejíž konstrukce je bez výstupů. Umožňuje tak 200× větší hustotu propojení ve srovnání se současnými 2D technologiemi a více než 15× větší hustotu propojení ve srovnání s jinými 3D technologiemi využívajícími pájecí výstupy.

AMD EPYC™

Zajímají vás bližší informace k procesorům AMD EPYC™? Podívejte se, jestli AMD řešení je to pravé pro vaši infrastrukturu.

Více informací