Высокопроизводительные вычисления

• Параллельные графические GPGPU вычисления

Параллельные процессорные вычисления

Вычислительные кластеры

Кластеры для расчетов высоко востребованы для отраслей машиностроения, судостроения, авиапрома, энергетической отрасли, инжениринговыми фирмами, научно-исследовательскими центрами, пользователями CAE-систем, киностудиями и мультипликационными студиями.

Решаемые задачи:

• моделирование аэрогазодинамических процессов
• моделирование химических реакций
• моделирования сложного динамического поведения различных механичестических систем
• статической и динамической прочности
• механики жидкостей и газов
• гидравлики, термодинамики, теплопроводности
• моделирование задач любой степени геометрической сложности
• рендеринг для кино и мультиплакации
• и многие другие задачи

Результат - существенное снижение затрат на производство тестовых образцов, снижение количества требуемых натурных и дорогостоящих испытаний, предсказание поведения системы в нештатных условиях.

Технологии для высокопроизводительных вычислений

• Высокопроизводительные кластерные решения - являются наиболее дешевыми решениями по соотношению цена производительность. Строятся на базе серийных серверных компонентов с использованием высокопроизводительных межуловых ссоединений (таких как Infiniband или Myrinet) для комуникации между узлами вычислительного кластера. Такие системы позволяют решать задачи требующие высокоскоростной и быстрой комуникации между узлами системы.
• Render Farm - так же как и кластерные решения строятся на базе серийных серверных компонетов с той лишь разницей что для данного типа высокпроизводительных систем не требуется высокоскоростной комуникации между узлами системы.
• GRID системы - строятся на базе кластерных систем. Содержат слой виртуализации который позволяет пользователю не задумываться о том где конктретно запустилась его задача и как ему забирать выходные данные. Такие системы обычно используются при обьеденении большого числа кластеров в единую вычислительную сеть.
• 
• Global Shared Memory Systems - системы построенные на базе серийных серверных процессоров и компонентов но для объединения в единую систему используют специализированные ASIC схемы (SGI Altix - NumaLink ; Numascale - NumaConnect и другие) это позволяет операционной системе одновременно адресовать всю память и использовать все процессоры находящиеся в такой системе. Так же это упрощает кластеризацию приложений для высокопроизводительных вычислений.
• Специализированные решения (BlueGene и т.п.) - являются узкоспециализированными решениями. Обычно такие системы позволяют выполнять только одну задачу под которую они проектировались (например системы MDGRAPE и Антон обладают процессорами специально спроектированными под одну конкретную задачу - в данном случае это решение уравнений молекулярной динамики. Они не являются компьютерами общего назначения но при этом по производительности более чем в 5 раз превосходят системы из top500)

Факторы, вылияющие на выбор технологии:

• тип задачи
• наличие приложений
• развитие уровня технологии
• стоимость

Типы программного обеспечения для HPC

• Типы ПО
  • коммерческое
  • OpenSource
  • Собственные разработки
• Специализированное ПО
  • Моделирование квантово-химических процессов
    • Gausian
    • GAMESS-US
    • FireFly
    • ORCA
  • CFD
    • Fluent
    • CD-adapco / StarCD
  • Моделирование процессов молекулярной динамики
    • GROMACS
    • GROMOS
    • AMBER
    • CHARMM
    • NAMD