Univerzita v Sao Paulo dosahuje díky SGI Altix 100x větší rychlosti

Nový systém nahrazuje starý cluster a zrychluje analýzy a rozvoj systémů přímořských ropných vrtů a výroby zemního plynu pro brazilskou ropnou společnost Petrobras

SUNNYVALE, Kalifornie (13. března 2007) - Numerical Offshore Tank-laboratoř TPN při státní univerzitě v Sao Paulo (USP) si zvolila sdílenou paměť, vysoce výkonné výpočetní a rozšiřitelné systémy SGI® InfiniteStorage od společnosti SGI (NASDAQ: SGIC) pro využívání a další rozvoj unikátního nového kódu výpočetní mechaniky toků (CFD), aby tak pomohla Brazílii udržet její nedávno dosažený cíl soběstačnosti v oblasti ropy. Laboratoř se soustředí především na rozvoj a analýzu toků výrobních systémů hlubokých přímořských ropných vrtů a výrobu zemního plynu, řízených brazilskou ropnou společností Petrobras. Laboratoř univerzity používá systém SGI® Altix® již šest měsíců a zakoupila ho z prostředků fondu brazilské vlády a společnosti Petrobras; výzkumníci prohlašují, že kód měří velmi dobře a jeho běh na systému SGI Altix je až 100 krát rychlejší než na jejich clusterovém prostředí, které sami vyvinuli.

"Zvolili jsme si SGI Altix, zaprvé proto, že Altix je jednoduše nejlepší základna pro naše kódy," říká Antonio Augusto Russo, systémový inženýr, Numerical Offshore Tank-laboratoř TPN, Univerzita v Sao Paulo. "Na zařízení SGI s 16 procesory běží naše kódy až stokrát rychleji než v dobách, kdy jsme používali starý cluster. Pro naše kódy potřebujeme velmi velké množství paměti, přesnost kódů je při používání na Altixu velmi vysoká, díky sdílené paměti a architektuře NUMAflex - je zde velké množství komunikace. Druhým důvodem, proč jsme si vybrali Altix, je schopnost používat OpenMP, což hodně pomohlo s vývojem kódu; byl mnohem rychlejší než by to bývalo bylo v případě použití MPI. SGI je tedy zdaleka nejspolehlivější paměť, kterou máme. Používáme ji dokonce pro archivaci našich finančních dat - faktur, smluv a dokumentů spojených přímo s našim výzkumem - a také pro analýzy a rozvoj."

Kód CFD, představený výzkumnými pracovníky tokijské univerzity na konferenci Supercomputing 2006 v Tampě, se nazývá Moving Particle Semi-explicit (MPS), numerická technika na bázi Linux® pro řešení hydrodynamických problémů, obzvláště ve stříkající vodě, a u interakcí kapalina-tuhá látka. Výkonná architektura zpracování a paměti SGI® NUMAflex® systémů SGI Altix byla pro univerzitu jednoznačným důvodem k nákupu. Systém SGI Altix se rovněž používá pro vývoj hlavního kódu laboratoře, známého v portugalštině jako TPN, nazývaný též "Numerical Offshore Tank" (výzkumný trust pro numerickou simulaci mořských těžebních zařízení). TPN je numerický simulátor struktur mořských vrtů jako například výrobního zařízení pro oběh ropy. MPS je v současné době komplementárním kódem k TPN, ale v průběhu vývoje systému SGI Altix předpovídá laboratoř, že MPS se v blízké budoucnosti stane jejich hlavních nástrojem vývoje.

"Využití technologie SGI v Numerical Offshore Tank-laboratoři TPN je dalším příkladem schopnosti společnosti SGI dodávat řešení pro oblasti těch nejnáročnějších výpočetních a datově intenzivních pracovních procesů," říká Michael Brown, segmentový manažer pro vědu společnosti SGI. "Extrémní rozšiřitelnost, flexibilita a spolehlivost systému Altix, spojená s jeho otevřenou architekturou poskytuje nejlepší kombinaci výpočetního zpracování informací se zvláštním účelem, paměti a prvků vstupu/výstupu, a splňuje tak různorodé potřeby prostředí laboratoře."

Brazílie dosáhla soběstačnosti v oblasti ropy v roce 2006; 80% této ropy pochází z hlubinných vod brazilského pobřeží Jižního Atlantiku. Pokračování a hlavní cíl Numerical Offshore Tank-TPN laboratoře univerzity je pomoci společnosti Petrobras těžit ropu a zásoby zemního plynu v hlubších mořských vodách, a nový systém SGI Altix a SGI InfiniteStorage hrají v tomto směru důležitou úlohu, neboť nedodávají jen výpočetní výkon pro chod nejnovějšího kódu CFD, ale i paměťovou kapacitu vstupních dat jako výsledek analýz.

Kódy CFD v rozvoji univerzity v Sao Paulo
MPS je soustava sledování částic, která simuluje pevné látky nebo kapaliny jako velmi malé částice, nestrukturované pohyblivé sítě a dovoluje tak vědcům realističtěji demonstrovat kroužení a rotační pohyby. Simulace toku vody, nebo toku kolem písku nebo kamenných útvarů či těžebních plošin na hladině zaměřuje vrtné plošiny s mnohem větší přesností než konvenční aplikace CFD. Profesor Univerzity Sao Paulo Kazuo Nishimoto a pan Russo spolupracují s profesorem tokijské univerz Seiichi Koshizukou, který kód MPS původně vyvinul; Dr. Koshizuka rovněž úzce spolupracuje se společností SGI v Japonsku na optimalizaci kódu na velmi rozsáhlých systémech SGI Altix.

"Tento kód vyžaduje silný výpočetní výkon, který byl před několika roky nemyslitelný," říká Prof. Nishimoto, oddělení námořní architektury & techniky, Numeric Offshore Tank - laboratoř TPN univerzity v Sao Paulo. "Díky zrychlené evoluci vysoce výkonných počítačů a procesorů se metoda MPS může začít používat v praktických výpočtech. Zatímco pokračujeme v používání konvenčních clusterů HPC propojených s konvenčními komunikačními kartami pro další výpočty simulací, ukazuje zařízení SGI Altix s architekturou NUMAflex velmi slibné výsledky. Tento druh částicového kódu může na Altixu běžet velmi rychle, dokonce i při velkém počtu částic. Ve srovnání s konvenčními clustery HPC, které využívají vysokorychlostní komunikační systémy, je Altix rychlejší a poskytuje přesnější výsledky za využití metody MPS."

Metoda MPS simuluje částice kapaliny nebo pevné látky za použití Lagrangeovy funkce. Simulací jednotek plovoucích na hladině ve vlnách, proudění a větru mohou vědci zvážit téměř všechny fyzikální jevy, vyvolávající dynamické efekty u plovoucích těles. Výhody MPS zahrnují začlenění nelineárních efektů na přirozeném povrchu kapaliny, jako je stříkání a vliv vln, které napomáhají představě interakcí pevné látky s kapalinou. Laboratoř začala začleňovat metodu MPS do svého simulátoru, využívajíc přitom kód TPN, aby představila přesnější nelineární úkaz interakce kapaliny s pevnou látkou a vliv vln.

Univerzita v Sao Paulo zakoupila systém SGI Altix s 16 procesory Intel® Itanium® 2, s Novell® SUSE Linux Enterprise 9 spolu s SGI ProPack 4. Univerzita si rovněž vybrala řešení SGI InfiniteStorage s výchozí kapacitou 2.4TB.

SGI - Innovation for Results™
SGI (NASDAQ: SGIC) dodává kompletní nabídku vysoce výkonných serverových a paměťových řešení spolu s pokrokovými profesionálními službami a podporou, které umožňují zákazníkům překonat výzvy komplexních intenzivních datových procesů a zrychlit objevy, inovace a informační přeměny. Společnost SGI pomáhá zákazníkům vyřešit jejich problémy v oblasti výpočetní techniky, ať se to týká zlepšení kvality života v oblasti výzkumu léků, designu a výroby bezpečnějších a výkonnějších automobilů a letadel, studia globálního klimatu, poskytování technologií pro obranu a bezpečnost státu nebo pomoc podnikům zvládnout obrovský nápor dat. Společnost SGI s centrálou v kalifornském Mountain View má kanceláře po celém světě a její webové stránky jsou www.sgi.com.

© 2007 SGI. Všechna práva vyhrazena. SGI, logo SGI a znak SGI ve tvaru krychle jsou registrované ochranné známky SGI ve Spojených státech a/nebo na celém světě. Všechny ostatní ochranné známky uvedené v tomto prohlášení jsou majetkem příslušných majitelů.

Výhledy, týkající se technologií SGI a technologií třetích stran, uvedené v této tiskové zprávě, podléhají určitým rizikům a nejistotám, které mohou způsobit, že skutečné výsledky se budou podstatně lišit od předpokládaných výsledků uvedených v podobných prohlášeních. Varujeme čtenáře, aby se přehnaně nespoléhal na tato prohlášení, která nemohou zaručit, jak bude vývoj v budoucnu probíhat. K těmto rizikům a nejistotám patří dlouhodobé programové závazky, jednání třetích stran, výkonnost současných a budoucích produktů, finanční rizika, schopnost integrace a podpory komplexního technologického řešení zahrnujícího více poskytovatelů a uživatelů, a jiná rizika, která bývají detailně uváděna v nejnovějších zprávách SEC, Komise na kontrolu cenných papírů v USA, včetně povinných ročních zpráv Form 10-K a 10-Q.