大型スーパーコンピューターの理論

Dell HPCが科学者を救う

さまざまな程度の疑わしい発見を世界中で12以上も受けた英国の科学者について、私たちは繰り返し聞いています。 しかし、それらの次について議論するとき、私たちは発見がどのように行われ、それらを実現するために何が必要かについてほとんど考えません。 科学者の科学的基盤、経験、訓練は別として(これはすべて別の資料のトピックです)、彼らの研究の技術的要素に集中します。 現代の大学では、計算は強力な最新技術で実行され、実験は最新の実験装置で実行されると仮定するのは論理的です。

それでは、世界的に有名な大学の科学者はどのような技術を使用していますか? コンピューターやサーバーは、新しい発見を目撃している結果など、クレイジーな負荷を処理できるレベルですか? 今日は、科学とDell HPCハイパフォーマンスコンピューティングへのわずかな貢献についてお話したいと思います。



それはすべて、ジョージワシントン大学が大学の従業員のすべてのニーズを満たす高性能システムに基づく根本的に新しい技術を導入する緊急の必要性を持つという事実から始まりました。 このタスクは、最初は簡単ではありませんでした。なぜなら、それは世界最大の科学研究センターの1つだったからです。 ジョージワシントン大学は世界中の学生、教師、研究者を受け入れていますが、そのリーダーシップは、この機関を米国で最高のものにしたいという希望を隠していません。 これらの目的のために、大学はお金をspareしまず、すでにネットワークインフラストラクチャとデータストレージに多くの投資を行っています。 しかし、ご想像のとおり、これはほんの一瞬です。機関は強力なコンピューティングソリューションを強く必要としていました。



大学の研究者によって実行される計算の規模を理解しやすくするために、10億の未知数を持つ10億の方程式を想像してみてください。 この種のタスクに対処するには、非常に強力なシステムが必要です。 高性能コンピューターは、物理学者だけでなく、数学者、生物学者、化学者、エンジニアにも必要でした。現代の正確な科学は、信頼できる技術サポートなしでは前進できません。



しかし、1つの願望だけでは明らかに不十分でした。 大学にはコンピューティングクラスタを確立する場所がまったくありませんでした。 教育機関が都市の外にある場合、この問題はありませんでしたが、都市の状況では、すべての平方メートルがカウントされました。 入札に参加した企業は、システムを複数の部分に分割し、異なるクラスターに小さなクラスターを設置することを提案しましたが、このようなソリューションは、そのようなシステムの管理をはるかに時間と時間のかかるものにしたため、管理に適合しませんでした。 したがって、大学は、同時に複数の学部にサービスを提供できる集中型システムを必要としていました。



そして、大学の経営陣が時間内にデルに頼らなかった場合に何が終わるのかはわかりません。デルチームは科学者と彼らのニーズを詳細に話し合い、その結果、コロニアルワンHPCクラスターが科学技術ビルに設置されました。 Intel Xeon E5-2670プロセッサをベースにした96個のノードで構成されています。 クラスターは、各ポートで最大54.5 Gb / sのデータ転送速度を提供するFDR InfiniBandバスによって接続されます。 すべてのクラスターノードを2つのストレージプラットフォームと統合します。 このソリューションは、Dell PowerEdge C8000シリーズサーバー、4Uフレキシブルシャーシ、GPU、およびストレージノードに基づいています。 後者は、Dell PowerVault MD3260アレイでカバーされ、各4Uハイベイに180 TBの情報を収容できます。 クラスターには、HPC Dell | Terascalaストレージソリューション、300 TBの高性能ファイルシステムも含まれます。 どの大学コミュニティでも、クラスターへの集中アクセスを取得できます。







ところで、Dellのメリットは、パフォーマンスを犠牲にすることなく1つの部屋に収まる比較的コンパクトなシステムを構築できたことだけではありません。 事実、コロニアルワンスーパーコンピューターは2週間でゼロから構築されました。 はい、わずか14日間です。



さまざまなカメラからのプロセス全体のタイムラプスビデオ:





Dell HPCシステムにより、ジョージワシントン大学の従業員は、より短い時間枠で研究を実施できました。 以前は数週間かかっていましたが、現在では約1〜2日かかります。たとえば、これは遺伝学的および微生物学的研究に適用されます。 Colonial Oneの非常に生産的なソリューションのおかげで、このサンプルのDNAサンプルから種または株を特定するのに24時間しかかかりませんでしたが、この手順の前には1週間以上かかりました。 微生物の性質が決定される時間を短縮することは、将来のより効果的でタイムリーな処理を意味します。

とりわけ、HPCシステムにより、科学者は以前は機器の計算能力が不十分だったために彼らがアクセスできなかった研究を行うことができました。 たとえば、大学の物理学部は現在、格子量子色力学の研究における新しい方向性を模索しています。 強力なコンピューターだけが提供できる特定の計算がなければ、以前はアクセスできませんでした。



高性能のコロニアルワンシステムは、他の教育機関や研究センターに実質的に類似物がないため、大学経営者が新しい研究者をそのランクに引き付けるのに役立ちます。 多くの有望な科学者は、Dell HPCシステムでの仕事に新しい機会を見出しています。自分の仕事を楽にして別の科学的発見を近づける機会をあきらめる人はほとんどいないことを認めなければなりません。



このようなソリューションを導入することのもう1つの重要な利点は、大学の部門間の協力が簡素化されることです。 以前は、物理学者、生物学者、化学者、エンジニアはローカルサーバーで作業していましたが、今では単一の集中システムを使用して共同研究を行う機会があります。

Colonial Oneシステムは、大学とともに開発されます。 研究者のニーズが増えると、クラスターの容量が増加します。 Dell C8000のアーキテクチャにより、一貫してコンポーネントを交換し、ドライブの容量を増やすなど、システムを拡張できます。 おそらく私たちのソリューションは、大学が他の研究組織と効果的に対話できるようにするでしょう。

科学の発展にあなた自身の貢献をすることは常に素晴らしいことです:)



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