HPC @UPV/EHU

Welcome the blog of the Computing Service of the UPV/EHU

Con el objetivo de apoyar el área de Dinámica Computacional de Fluidos (CFD por sus siglas en inglés) por el alto valor añadido que aporta a la investigación y el desarrollo de proyectos de ingeniería, la UPV/EHU a través del Servicio de Informática aplicada a la Investigación (Cálculo Científico), IZO-SGI, adquiere una licencia de STAR-CCM+ como software corporativo. Esta adquisición se deriva de la necesidad presentada por varios grupos de investigación. Este software tiene una larga trayectoria en la UPV/EHU y presentamos la memoria de su uso en 2015.

Reparto del uso de STAR-CCM+

El uso de STAR-CCM+ tiene varias modalidades:

• Uso para investigación
  • Uso en Arina
  • Uso en equipos propios del personal investigador.
• Uso en docencia
  • Clases
  • Proyectos de fin de grado o master

detallando su uso en la figura inferior. La implantación en la docencia de este software como herramienta es cada vez mayor y se ha asentado en ciertas asignaturas y como herramienta en proyectos de grado y master.

 

En 2015 se usaron un total de 22.162 horas de licencia, similar uso a las 23.608 horas del año pasado. En docencia 148 estudiantes la usaron empleando 2657 horas, un 12% del total. Esto supone una notable reducción respecto a las 3919 de 2014 (17% del total). Estas asignaturas se imparten en la Escuela Técnica Superior de Ingeniería de Bilbao y en la Escuela Universitaria de Ingeniería de Gasteiz.

Para investigación se han empleado 19.506 horas de licencia, prácticamente lo mismo que en el 2014. Estas se ha repartido en varios grupos y departamentos, siendo el mayor usuario el Green Energy Taldea que también usa el software en el IZO-SGI. El uso en equipos personales ha sido de 18.630 horas que representa el 96 % del total de investigación y su uso en el IZO-SGI ha sido residual, sólamente del 4 % (872 horas) del total de investigación cayendo desde las 4.939 horas del año pasado (25 % del total de investigación).

 

Memoría económica

El IZO-SGI gestiona por motivos de eficiencia la compra de software en general para su uso por cualquier investigador en el Servicio, pero no es tarea del Servicio la financiación de software corporativo. El gasto de software del Servicio está computado en la tarifa general del mismo dentro del uso de CPU.

La licencia de software permite su uso gratuito en docencia y se usa con este fin. Por la peculiaridad de este software es necesaria y posible su instalación en equipos personales de investigadores, es decir, el uso de la licencia se comparte entre los equipos personales y los del IZO-SGI. Por ello el Servicio también se apoya en el uso personal de los investigadores para repartir el costo de la licencia. El uso de la licencia en equipos personales de los investigadores representa el 96 % del tiempo y estos aportan el 35 % de la financiación de la licencia. Por lo tanto, el IZO-SGI aporta el 65 % de la financiación en la adquisición de la licencia y pero solo se realiza el 5 % del uso de la misma en sus máquinas. Evidentemente este año se ha dado una situación de desequilibrio debido a la caída del uso del Servicio por parte de estos investigadores.

Memoría científica

Publicaciones

• Computational Study of Li-Ion Batteries for Automotive Applications. Iñigo Aramendia, Unai Fernández-Gámiz, Jose Antonio Ramos, Javier Sancho and Ekaitz Zulueta. Nuclear Engineering and Fluid Mechanics Department. Capítulo 16, págs 431-152 de Autonomous Vehicles: Intelligent Transport Systems and Smart Technologies.
• Estudio computacional de la variación del ángulo de incidencia en un generador de vórtices. G. Zamorano, B. Garro, U. Fernández, J. A. Ramos, J. Sancho and E. Zulueta. DYNA New Technologies (2015), Vol 2, págs 1-13.

 

Proyectos docentes

• Optimizacion bajo criterios de sostenibilidad y salubridad de cocinas de biomasa construidas por mujeres de comunidades rurales de Nicaragua. Justificacion mediante CFD. Aritz Gómez Revilla, Escuela Técnica Superior de Ingeniería de Bilbao.
• Optimizacion bajo criterios de sostenibilidad de la eficiencia de la transferencia de calor de cocinas de biomasa autoconstruidas por comunidades rurales de Nicaragua. Jon Fernández Luzuriaga, Escuela Técnica Superior de Ingeniería de Bilbao.
• TFG de Iñigo Souto. ETSI Bilbao.
• Modelizacion transitoria y optimizacion de fachada ventilada con PCM mediante software CFD. Jose Maria Mendibil, Escuela Técnica Superior de Ingeniería de Bilbao.
• Energías renovables en el mar: validación del uso de códigos CFD en el diseño de plataformas. Asier de Celis Hernández, Escuela Técnica Superior de Ingeniería de Bilbao.
• Simulación de Mecánica de Fluidos mediante Tecnología CFD. Xabier Encinas. Escuela Técnica Superior de Ingeniería de Bilbao.
• Simulación de tubo de refrigeración Ranque-Hilsch en tecnología CFD. Xabier Encinas. Escuela Técnica Superior de Ingeniería de Bilbao.

Conclusión

STAR-CCM+ tiene un uso bastante estable a lo largo de los años pero, para ser el CFD un área de gran potencial dentro de la computación de altas prestaciones (HPC), su uso a este nivel no termina de despegar y adoptar las ventajas que el HPC puede aportar. Nos gustaría que dado que existe licencia corporativa de este software su uso y los resultados derivados del mismo fuesen mayores. Desde un punto de vista económico el reparto del gasto de la licencia no está muy equilibrado en función de quien realiza su uso y se ha de tratar de recuperar el balance. Desde el punto de vista científico la producción no ha sido numerosa, pero desde el punto de vista docente se generan muchos proyectos con el software.

 

IZO-SGI

15/02/16 – 19/03/2016 : Open Short Course at DIPC

The Chemical Bond

Prof. Gernot Frenking, from the Department of Chemistry of Philipps-Universität Marburg and DIPC, is delivering this course with the aim of  bridging the gap between the physical nature of the covalent bond and chemical bonding models which are traditionally used in chemistry to describe molecular structures and interatomic interactions. The course is addressed to chemistry students at all stages and senior scientists who are interested in chemical bonding. Further information in the attached document.  

If you are planning to attend, please, send an email before Friday 12^th at amaia_arregi001 AT ehu.eus with the following information for the inscription: name, profile, affiliation, research subject and your preferred schedule (Monday-Thursday or Tuesday-Wednesday).  

 

Instructor: Prof. Gernot Frenking, Department of Chemistry, Philipps-Universität Marburg and DIPC

Starting Date: The week starting on February 15th

Ending Date: The week ending on March 19th

Schedule: Two 90 minutes sessions per week, starting at 10:00 AM.

Venue: Lecture Room of Building 2 at DIPC, Ibaeta Campus, Donostia.

Description: The aim of this course is to bridge the gap between the physical nature of the  covalent bond and chemical bonding models which are traditionally used in chemistry to describe molecular structures and interatomic interactions. It is addressed to chemistry students at all stages and senior scientists who are interested in chemical bonding. The specific direction and scope of the course is open to discussion and may be adjusted to the interest of the audience.

There will be a short historical introduction into chemical bonding with particular emphasis on the electron-pair bonding model of Gilbert Lewis, who published his seminal paper “The Atom and the Molecule” 100 years ago in 1916. This will be followed by the description of the physical nature of chemical bonding that was introduced by Heitler and London in 1927 and the later work by Klaus Ruedenberg. The remaining lectures are devoted to particular topics and classes of chemical bonding such as multiple bonding, conjugation, hyperconjugation, aromaticity, dative bonding, charge distribution, dipole moment, Dewar-Chatt-Duncanson model etc. The lecture covers chemical bonding in main-group compounds and transition metal complexes.

Outline:

I. History of Chemical Bonding

II. Physical Nature of the Chemical Bond

III. Chemical Bonding in Diatomic Molecules of Main Group Atoms

IV. Charge Distribution and Dipole Moment

V. Chemical Bonding of Atoms of the First Octal Row and Heavier Homologues

VI. Multiple Bonds

VII. Conjugation, Hyperconjugation, Aromaticity

VIII. Dative Bonding in Main Group Compounds

IX. Chemical Bonding in Transition Metal Compounds

Basic Reference Textbooks:

1. The Chemical Bond. Fundamental Aspects of Chemical Bonding. G. Frenking and S.

Shaik (Eds), Wiley-VCH, Weinheim, 2014.

2. The Chemical Bond. Chemical Bonding Across the Periodic Table. G. Frenking and S.

Shaik (Eds), Wiley-VCH, Weinheim, 2014.

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La UPV/EHU ha creado el servicio de almacenamiento EHUbox. Para describir rápidamente este servicio podemos decir que es similar al conocido Dropbox con la diferencia fundamental de que los datos son guardados en servidores propios de la UPV/EHU, por lo que cumple con mayores requerimientos de seguridad y privacidad de la LOPD al no enviarse los datos a servidores externos.

Características y funcionalidades

El servicio que ha puesto en marcha la Vicegerencia de las TICs tiene las siguientes características principales:

• No hay que solicitarlo. El personal de la UPV/EHU lo tiene asignado y basta con conectarse a la página web http://ehubox.ehu.es para acceder al almacenamiento personal.
• Se ha asignado una cuota personal de 50 GB.
• Métodos de acceso al almacenamiento.
  • Con un navegador a través de la url anterior y trabajando desde la web.
  • También se puede acceder desde móviles mediante apps tanto para Android como para Iphone. La app oficial de Owncloud tiene un coste de 0.73 € mientras que la de oCloud es gratuíta. También son gratuítas las que encontramos en F-Droid. Conectarse a la dirección ehubox.ehu.es  desde la app para acceder.
  • Se puede instalar el cliente para PC (Windows, Linux o Mac) y se accede a al servicio como si fuese una carpeta normal (descarga de clientes). Conectarse a la dirección ehubox.ehu.es en el cliente apara acceder.
  • Mediante el protocolo webdav, para entenderlo mejor podemos decir que es similar al protocolo ftp. Por ejemplo desde un navegador de archivos con la siguiente ruta o conexión a servidor  davs://ehubox.ehu.eus/owncloud/remote.php/webdav.
• La aplicación permite compartir archivos fácilmente. Para ello hay dos mecanismos.
  • Con otro personal de la UPV/EHU mediante su usuario de LDAP para compartir una carpeta o fichero internamente. Una vez compartida la carpeta aparece inmediatamente en el area de quien con hayamos compartido.
  • La segunda opción es generando un enlace web aleatorio que permite compartir los ficheros o carpetas. Enviando este enlace a otra persona esta puede descargarse el fichero tanto desde dentro como desde fuera de la UPV/EHU.
• Los datos pueden compartirse con el exterior mediante enlace, pero estos están almacenados en discos en la propia UPV/EHU no en servidores externos a la UPV/EHU hasta que se descargan.
• Se pueden crear grupos de trabajo y compartir ficheros y carpetas con el grupo (solicitar la creación del grupo al CAU).
• Permite trabajo edición y trabajo colaborativo con documentos .odt, .docx y .doc.
• Papelera para recuperar archivos borrados en lo últimos 30 días.
• La infraestructura física que existe por debajo es la misma que la de EHUstorage, el sistema de almacenamiento masivo para personal de la UPV/EHU que ya describimos en este post. Por lo que es un sistema altamente seguro ante fallos del hardware.

Nota

El sistema está completamente operativo y es estable, pero aún continua en fase de pruebas.

Más información

ehuSTORAGE: Sistema de almacenamiento masivo de la UPV/EHU para el personal.

http://www.ehu.eus/es/group/ikt-tic/ehubox

 

 

 

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2014 year report

The Computing Service IZO-SGI SGIker of the UPV/EHU has published the 2014 year report, which can be found in the next link:

IZO-SGI 2014 year report (pdf in spanish)

The Computing Service has maintained or increased its main quality indicators as can be observed in the table below. Among the positive aspects,  the increase in the use of the resources and the increase of the HPC resources that where available at the end of the year. In the negative part, we can mention the reduction of the scientific publications . The Service continues having an excellent score in the satisfaction poll between the researches.

Acknowledgments

We would like to acknowledgment to all the researchers that have relied on the service, most of the good results of the Service are in fact their merits and not ours.

2014  Relevant posts in our Blog

The IZO-SGI in numbers

In the table below, the main figures of the Service in the last years is summarized and in the graph at the very bottom the use of Arina is shown.

	2009	2010	2011	2012	2013	2014
Computing cores	440	872	1.520	1.520	1.400	1.3008
Consumed millions of hours	2,11	2,26	5,76	11,27	10,4	10,1
Active researches	101	98	90	89	99	107
Active groups	53	40	39	42	47	45
New accounts	49	33	33	20	34	23
Satisfaction of the researches¹	8.9	8.8	8.8	9,3	9,3	9,6
Scientific articles²	44	58	57	74	87	75
Web visits	4.925	5.957	8.022	9.899	5.924	2.340
View pages	58.731	40.987	30.042	30.738	20.323	12.057
Posts in the HPC blog	–	29	34	27	47	36
Visits of the HPC blog	–	1.431	3.818	4.741	24.613	23.677
Arina
Computing cores	320	752	1.360	1.360	1.320	1.300
Consumed millions of hours	2,07	2,11	5,20	9,6	9,8	10,1
Mean occupation	75%	47%³	74%	79%	83%	87%
Submitted jobs	38.497	65.179	68.991	98.383	100.214	76.912
More than 2 minutes jobs⁴	28.377	50.624	51.735	78.846	75.406	64.335
Job mean computing time⁵	76 hours	44 hours	101 hours	122 hours	130 hours	156 hours
Job mean waiting time⁶	5,7 hours	3,8 hours	3,8 hours	5,2 hours	5,5 hours	10 hours
Péndulo
Computing cores	120	120	120	80	80	70
Consumed millions of hours	0,02	0,15	0,09	0,07	0,04	0,006
Ikerbasque
Computing cores	–	–	208	208	208	–
Consumed millions of hours	–	–	0,47	1,6	0,55	–

¹ Satisfaction pool by the SGIker Quality Unit.
² Where the IZO-SGI is acknowledged.
³ The use in 2010 is apparently low because new machines where installed passing form 300 cores to 752 cores in July. In August and September Arina was quite empty and the weigh of these months has had a lot of importance in the mean value. In fact in November the mean use was already in the 76%.
⁴ Jobs with less than 2 minutes of computing time are usually failed jobs. In any case due to the short duration they don’t have relevance in the usage.
⁵ The jobs with less than 2 minutes of computing time are not taken into account.
⁶ The jobs are executed through a queue system that assign proper resources to the jobs. The waiting time is the time the jobs spend in the queue waiting for the resources to be available.
⁷ The machine was switch off in April.
⁸ At the end of the year we got 652 new cores.

 

 

General, IZO-SGI

Memoria 2014

El Servicio de Informática Aplicada a la Investigación (Cálculo Científico) IZO-SGI SGIker ha publicado la memoria del 2014. La memoria completa puede encontrarse en el siguiente enlace:

IZO-SGI memoria del 2014 (pdf)

El 2014 el Servicio General de Informática Aplicada a la Investigación (Cálculo Científico) de la UPV/EHU ha seguido su tendencia mejorando o manteniendo la mayoría de sus índice, que se resumen en la tabla inferior. Entre los aspectos negativos, la disminución de las publicaciones, y entre los positivos el incremento significativo de ocupación de la máquina sin excesivo impacto en los tiempos de espera y la ampliación que se puso operativa a finales de año. El Servicio sigue manteniendo una excelente puntuación en la encuesta de satisfacción de los investigadores.

Agradecimientos

Queremos aprovechar estas líneas para agradecer la confianza depositada en el Servicio por los investigadores dado que buena parte de los buenos números del Servicio son más mérito suyo que nuestro.

Posts relevantes del 2014 en el Blog del IZO-SGI SGIker 

El IZO-SGI en cifras

En la siguiente tabla se resumen los datos más significativos del Servicio de cálculo en los últimos años. En la figura inferior se muestra la ocupación de Arina.

	2009	2010	2011	2012	2013	2014
Cores de cálculo	440	872	1.520	1.520	1.400	1.3008
Millones de horas de cálculo consumidas	2,11	2,26	5,76	11,27	10,4	10,1
Investigadores activos	101	98	90	89	99	107
Grupos activos	53	40	39	42	47	45
Cuentas nuevas	49	33	33	20	34	23
Satisfacción de los investigadores¹	8.9	8.8	8.8	9,3	9,3	9,6
Artículos científicos²	44	58	57	74	87	75
Visitas web	4.925	5.957	8.022	9.899	5.924	2.340
Páginas vistas	58.731	40.987	30.042	30.738	20.323	12.057
Posts en el blog HPC	–	29	34	27	47	36
Visitas del blog HPC	–	1.431	3.818	4.741	24.613	23.677
Arina
Cores de cálculo	320	752	1.360	1.360	1.320	1.300
Millones de horas de cálculo consumidas	2,07	2,11	5,20	9,6	9,8	10.1
Promedio de ocupación	75%	47%³	74%	79%	83%	87%
Trabajos enviados	38.497	65.179	68.991	98.383	100.214	76.912
Trabajos de más de 2 minutos⁴	28.377	50.624	51.735	78.846	75.406	64.335
Tiempo promedio por trabajo⁵	76 horas	44 horas	101 horas	122 horas	130 horas	156 horas
Tiempo medio de espera⁶	5,7 horas	3,8 horas	3,8 horas	5,2 horas	5,5 horas	10 horas
Péndulo
Cores de cálculo	120	120	120	80	80	70
Millones de horas de cálculo consumidas	0,02	0,15	0,09	0,07	0,04	0,006
Recursos Ikerbasque
Cores de cálculo	–	–	208	208	208	–
Millones de horas de cálculo consumidas	–	–	0,47	1,6	0,55	–

¹ Encuesta de satisfacción de los usuarios del Servicio realizada por la Unidad de Calidad de SGIker. ² En los que se agradece al IZO-SGI. ³ El uso de 2010 es aparentemente bajo debido a que se instaló una ampliación de Arina que pasó de 300 cores a 752 y se hizo disponible a finales de Julio. Esto provocó que en Agosto y Septiembre Arina estuviese muy vacía y, debido a la magnitud de la ampliación, estos meses han tenido mucho peso en la media anual. En el mes de Noviembre ya se alcanzó un 76% de ocupación. ⁴ Los trabajos de menos de 2 minutos se deben normalmente a trabajos fallidos que terminan inmediatamente en error. En cualquier caso, aun de no ser así, dada su corta duración no repercuten en el cluster. ⁵ No se han tenido en cuenta los trabajos de menos de dos minutos. ⁶ Los trabajos se ejecutan a través de un sistema de colas que asigna a cada trabajo los recursos que se le han solicitado y ordena su ejecución para optimizar el uso del cluster. El tiempo en cola es el tiempo que están esperando los trabajos hasta que se liberan los recursos que necesitan. ⁷ La máquina se apagó en Abril.⁸A finales de 2014 con la ampliación se llegó a los 1850 cores.

General, IZO-SGI

2014 Memoria

Ikerkuntzari zuzendutatko Informatikako zerbitzuak (Kalkulu Zientifikoa) IZO-SGI SGIker 2014ko txostena argitaratu du. Txosten osoa ondorengo estekan dago:

2014ko IZO-SGIren urteko txostena (pdf gazteleraz)

UPV/EHUko Kalkulu Zerbitzuak balantze positiboa izan du 2014. urtean. Bere zenbaki ia gehienak hobetu edo mantendu ditu beheko taulan ikusi daiteken moduan. Atal positiboen artean,  makinaren erabilpenaren igoera eta urte bukaeran egindako baliabideen handitzea, nabarmendu ditzakegu. Elementu negatiboen aldetik, publikazio kopuruaren jeitxiera ikusten dugu. Zerbitzuak,  bestalde, erabiltzaileen artean egindako inekestan oso puntuazio ona jaso du berriz ere.

 Eskeronak

Zerbitzuko memoriarekin batera, zerbitzuko ikertzaileak eskertzen ditugu Zerbitzuan jarritako konfiantzagatik, izan ere, Zerbitzuaren zenbaki onak beraien merituak baitira.

2014. urtean zehar blogean publikatutako post nabarmenenak.

IZO-SGI zerbitzua zenbakietan

Ondorengo taulan azken urteko Zerbitzuko datu esanguratsuenak laburbiltzen dira. Beheko irudian berriz Arinaren erabilera erakusten da.

	2009	2010	2011	2012	2013	2014
Kalkulu koreak	440	872	1.520	1.520	1.400	1.3008
Erabilitako kalkulu orduak (milioiak)	2,11	2,26	5,76	11,27	10,4	10,1
Ikertzaile aktiboak	101	98	90	89	99	107
Talde aktiboak	53	40	39	42	47	45
Kontu berriak	49	33	33	20	34	23
Ikertzaileen satisfakzioa¹	8.9	8.8	8.8	9,3	9,3	9,6
Artikulu zientifikoak²	44	58	57	74	87	75
Web bisitak	4.925	5.957	8.022	9.899	5.924	2.340
Orrialde ikusiak	58.731	40.987	30.042	30.738	20.323	12.057
Postak HPC blogan	–	29	34	27	47	36
Bisitak HPC blogan	–	1.431	3.818	4.741	24.613	23.677
Arina
Kalkulu koreak	320	752	1.360	1.360	1.320	1.300
Erabilitako kalkulu orduak (milioiak)	2,07	2,11	5,20	9,6	9,8	10,1
Okupazio batez bestekoa	75%	47%³	74%	79%	83%	87%
Bidalitako lanak	38.497	65.179	68.991	98.383	100.214	76.912
2 minutuko baino gehiagoko lanak⁴	28.377	50.624	51.735	78.846	75.406	64.335
Batez besteko lanen denbora⁵	76	44	101	122	130	156
Batez besteko itxaron denbora⁶	5,7	3,8	3,8	5,2	5,5	10
Péndulo
Kalkulu koreak	120	120	120	80	80	70
Erabilitako kalkulu orduak (milioiak)	0,02	0,15	0,09	0,07	0,04	0,006
Ikerbasque
Kalkulu koreak	–	–	208	208	208	–
Erabilitako kalkulu orduak (milioiak)	–	–	0,47	1,6	0,55	–

¹ SGIker Kalitate unitateagatik egindako zerbitzuari buruzko inkesta.
² Non IZO-SGI eskertzen da.
³ 2010ko erabilera nahiko txikia diruri, makina berriak instalatu ziren 300 koretik 752ra pasatzen eta Uztailaren bukaeran izan zen. Abuztuan eta Irailan makina oso utxik egon zen eta hilabete hauek pisu handia eduki dute urteko batazbestekoan. Azaroan adibidez erabilpena %76 zen berriz.
⁴ 2 minutu baino gutxiago irauten duten lanak normalean kale egin duten lanak dira. Bere iraupen motxagatik pisu txikia dute clusterraren erabileran.
⁵  Unitatea ordutan. Ez dira kontutan hartu bi minutu baino gutxiagoko lanak.
⁶  Unitatea ordutan. Lanek kola sistema baten bitartez bideratzen dira zeinek lan bakoitzari dagokion baliabideak ematen dizkio. Lanen itxaron denbora kolan baliabideak itxoiten ematen duten denbora da.
⁷ Makina apirilean itzali zen.
⁸ Urte bukaeran 652 kore berri gehitu genituen.

 

 

 

General, IZO-SGI

Aurten blogean argitaraturiko post aipagarrienak.

Post más relevantes publicados este año en el blog.

Supercomputación, ¿para qué?	La eficiencia energética, un paso necesario para avanzar en supercomputación
Superkonputazioa zertarako?	Eraginkortasun energetikoa, superkonputazioan eman beharreko pausua
—————————————–	—————————————–
Nuevo almacenamiento masivo en la UPV/EHU el servicio de los investigadores	Tianhe-2, todavía el ordenador más potente del mundo
Edukiera handiko memoria sistema berri bat UPV/EHUn ikertzaileentzako	Tianhe-2, oraindik munduko ordenagailurik boteretsuena
New masive data storage for research purposes at UPV/EHU	Tianhe-2, still the most powerful computer of the world
—————————————–	—————————————–
Exascale computing, la próxima generación de superordenadores	Nuevos recursos computacionales al servicio de la investigación
“Exaescale computing” superkonputagailuen hurrengo belaunaldia	Ikerkuntzari bideratutako kalkulu klusterra berrituta
	New HPC resources at the UPV/EHU to serve research

General, IZO-SGI

El Servicio de Computación Científica de la UPV/EHU dará la microcharla

Supercomputación en gigantescos ordenadores y teléfonos móviles

el miércoles 11 de Noviembre en la Biblioteca de Errota del barrio Matiena de Abadiño a las 18:30 junto con otras 4 microconferencias sobre Ciencia.

 

 

 

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top500.org munduko ordenagailu ahaltsuenen zerrendaren arabera, superkonputazioaren ahalmena geldialdi batean sartu da azkeneko urteotan. Gaur egun, 2015ko Ekaina, Tianhe-2 (Esne-bidea-2) da zerrendako superkonputagailu ahaltsuena. Superkonputagailu hau, Txinako National University of Defense Technology (NUDT) unibertsitatean dago eta Tianhe-1A superkonputagailuaren ondorengo teknologikoa da, azken hau, Tianjingo National Supercomputer Center-ean dago eta 2010ko Azaroko top500.org zerrendan lehengo postua lortu zuen jada.

Erraldoi hau hobeto ezagutu baino lehenengo, esan behar da sei hilabetean behin eguneratzen den zerrenda honetan, Tianhe-2 superkonputagailuak bi urte eta erdi jarraian daramatza lehenengo lekuan eta Earth Simulator ordenadore japoniarrak ezarritako marka berdindu duela (2002-2004). Hau oso arraroa da ordenagailuak oso azkar garatzen direlako, baina ez da ordenagailu ahaltsuagorik eraiki azkeneko bi urtetan. Ez da datu hau ordea kezkatzeko modukoa den bakarra. Zerrendako lehenengo hamar ordenagailuen artean, azkeneko 4 zerrendetan bakarrik 4 berri sartu dira eta top10-ean agertzen diren superordenagailuen “adinak” ez du aurrekaririk. Geldialdi hau argi eta garbi erakusten duen beste datu bat, zerrendako azken tokian dagoen superkonputagailuaren potentzia da, 500. ordenagailua alegia. Honen ahalmena, zerrendako lehenen ordenagailuarenak baino joera askoz leunagoa edo jarraiagoa du. 1994-2008 tartean, potentzia honek urtero %90-eko hazkundea izan du, baina azken 6 urtetan %55-ekoa izan da soilik. Azken zerrenda honetan efektu hau 500 ordenagailuen potentziaren gehiketan argi nabarmentzen da ere. Orain arte mantentzen zuen aurreko joera top10 ordenagailuei ezker. Espero dugu tendentzia hau haustea hurrengo urtetan, izan ere, EEBB-tako gobernuak CORAL proiektua jarri du martxan, “exascale” bidean (exaFLOPS=1000 PFLOPS), bi superodenagailu eraikitzeko 2017 urte inguran eta 235 milioi dolarrekin finantziatu du 100 milioi gehituz garapen teknologikorako. Gainera Obama presidenteak 5 urteko ekimen presidentziala sortu du superkonputazioa bultzatzeko.

Tianhe-2 16.000 nodoz osatuta dago. Nodo bakoitza bi Intel Xeon Ivy Bridge prozesagailuz eta 3 Xeon Phi koprozesagailuz, kalkulu matematikoak azkartzeko, osatuta dago. Guztira 3.120.000 kalkulu kore ditu, 384.000 Xeon koretan eta 2.736.000 Phi koretan banatuta. Hiru koprozesadore izatea berrikuntza bat da ohikoena 1 edo 2 izatea baitzen orain arte. Kore kopuru izugarri honek aplikazio matematikoak egikaritzeko 54,9 PFLOPS-etako (Peta=10^15 Floating-point Operation Per Second, 1.000.000.000.000.000 segundo bakoitzeko operazio kopurua) errendimendu teorikoa ematen dio eta LINPACK benchmarka egikaritzean 33,9 PFLOPS-etara iristen da, ia zerrendako aurreko lehenengo postua zuen Titan superordenagailuaren bikoitza.

Nodoen arteko komunikazio sarea beraiek diseinatutako elektronika darama, TH Express-2, eta komunikazioak normalean dakarren prozesuen eraginkortasuna galera saihestea du helburu. Sare hoenen ezaugarriak 16 GB/s-etako banda-zabalera bi-direkzionala, latentzia baxua eta fat tree topologia dira. Tianhe-2 superkonputagailuak Linuxen oinarritutako eta HPCrako optimizatutako Kylin sistema eragilea darama, NUDT-n garatutakoa baita ere. Linux sistema eragilean oinarrituta egoteak erraztasun asko ematen ditu programak exekutatzeko berprogramazio beharrik ez dagoelako, Linux oso zabalduta baitago zientzia arloan.

Tianhe-2 superkonputagailuak 17.8 MW elektrizitate erabiltzen ditu, gutxi gorabehera 27.000 familiek behar duten elektrizitatea. Hala ere energetikoki oso ordenagailu eraginkorra da FLOPS asko egiten baititu watio bakoitzeko, 1,902 MFLOPS/W hain zuzen ere. Izan ere energetikoki munduko ordenagailu eraginkorren green500.org zerrendan 32. postuan dago.

NUDT-ren arabera Tianhe-2 superordenagailua simulazioentzako, analisientzako eta nazioaren segurtasunerako erabiliko da.

Datu adierazgarrienak

Marka eta modeloa	Diseinu propioa
Kore kopurua	3.120.000: 384.000 xeon kore eta 2.736.000 Phi kore
Procesagailua	Intel Xeon E-2692, 12 koretakoa 2.2 GHz-etara
Coprocesador	Intel Phi 31S1P, 57 koretakoa a 1,1 GHz-etara
Interconexioa	TH Express-2
Sistema eragilea	Kylin
FLOPS teorikoak	54,9 PetaFLOPS
FLOPS Linpack	33.9 PetaFLOPS
Potentzia elektrikoa	17.8 MW
FLOPS/W	1.9 GigaFLOPS

HPC

top500.org munduko ordenagailu ahaltsuenen zerrendaren arabera, superkonputazioaren ahalmena geldialdi batean sartu da azkeneko urteotan. Gaur egun, 2015ko Ekaina, Tianhe-2 (Esne-bidea-2) da zerrendako superkonputagailu ahaltsuena. Superkonputagailu hau, Txinako National University of Defense Technology (NUDT) unibertsitatean dago eta Tianhe-1A superkonputagailuaren ondorengo teknologikoa da, azken hau, Tianjingo National Supercomputer Center-ean dago eta 2010ko Azaroko top500.org zerrendan lehengo postua lortu zuen jada.

Erraldoi hau hobeto ezagutu baino lehenengo, esan behar da sei hilabetean behin eguneratzen den zerrenda honetan, Tianhe-2 superkonputagailuak bi urte eta erdi jarraian daramatza lehenengo lekuan eta Earth Simulator ordenadore japoniarrak ezarritako marka berdindu duela (2002-2004). Hau oso arraroa da ordenagailuak oso azkar garatzen direlako, baina ez da ordenagailu ahaltsuagorik eraiki azkeneko bi urtetan. Ez da datu hau ordea kezkatzeko modukoa den bakarra. Zerrendako lehenengo hamar ordenagailuen artean, azkeneko 4 zerrendetan bakarrik 4 berri sartu dira eta top10-ean agertzen diren superordenagailuen “adinak” ez du aurrekaririk. Geldialdi hau argi eta garbi erakusten duen beste datu bat, zerrendako azken tokian dagoen superkonputagailuaren potentzia da, 500. ordenagailua alegia. Honen ahalmena, zerrendako lehenen ordenagailuarenak baino joera askoz leunagoa edo jarraiagoa du. 1994-2008 tartean, potentzia honek urtero %90-eko hazkundea izan du, baina azken 6 urtetan %55-ekoa izan da soilik. Azken zerrenda honetan efektu hau 500 ordenagailuen potentziaren gehiketan argi nabarmentzen da ere. Orain arte mantentzen zuen aurreko joera top10 ordenagailuei ezker. Espero dugu tendentzia hau haustea hurrengo urtetan, izan ere, EEBB-tako gobernuak CORAL proiektua jarri du martxan, “exascale” bidean (exaFLOPS=1000 PFLOPS), bi superodenagailu eraikitzeko 2017 urte inguran eta 235 milioi dolarrekin finantziatu du 100 milioi gehituz garapen teknologikorako. Gainera Obama presidenteak 5 urteko ekimen presidentziala sortu du superkonputazioa bultzatzeko.

Tianhe-2 16.000 nodoz osatuta dago. Nodo bakoitza bi Intel Xeon Ivy Bridge prozesagailuz eta 3 Xeon Phi koprozesagailuz, kalkulu matematikoak azkartzeko, osatuta dago. Guztira 3.120.000 kalkulu kore ditu, 384.000 Xeon koretan eta 2.736.000 Phi koretan banatuta. Hiru koprozesadore izatea berrikuntza bat da ohikoena 1 edo 2 izatea baitzen orain arte. Kore kopuru izugarri honek aplikazio matematikoak egikaritzeko 54,9 PFLOPS-etako (Peta=10^15 Floating-point Operation Per Second, 1.000.000.000.000.000 segundo bakoitzeko operazio kopurua) errendimendu teorikoa ematen dio eta LINPACK benchmarka egikaritzean 33,9 PFLOPS-etara iristen da, ia zerrendako aurreko lehenengo postua zuen Titan superordenagailuaren bikoitza.

Nodoen arteko komunikazio sarea beraiek diseinatutako elektronika darama, TH Express-2, eta komunikazioak normalean dakarren prozesuen eraginkortasuna galera saihestea du helburu. Sare hoenen ezaugarriak 16 GB/s-etako banda-zabalera bi-direkzionala, latentzia baxua eta fat tree topologia dira. Tianhe-2 superkonputagailuak Linuxen oinarritutako eta HPCrako optimizatutako Kylin sistema eragilea darama, NUDT-n garatutakoa baita ere. Linux sistema eragilean oinarrituta egoteak erraztasun asko ematen ditu programak exekutatzeko berprogramazio beharrik ez dagoelako, Linux oso zabalduta baitago zientzia arloan.

Tianhe-2 superkonputagailuak 17.8 MW elektrizitate erabiltzen ditu, gutxi gorabehera 27.000 familiek behar duten elektrizitatea. Hala ere energetikoki oso ordenagailu eraginkorra da FLOPS asko egiten baititu watio bakoitzeko, 1,902 MFLOPS/W hain zuzen ere. Izan ere energetikoki munduko ordenagailu eraginkorren green500.org zerrendan 32. postuan dago.

NUDT-ren arabera Tianhe-2 superordenagailua simulazioentzako, analisientzako eta nazioaren segurtasunerako erabiliko da.

Datu adierazgarrienak

Marka eta modeloa	Diseinu propioa
Kore kopurua	3.120.000: 384.000 xeon kore eta 2.736.000 Phi kore
Procesagailua	Intel Xeon E-2692, 12 koretakoa 2.2 GHz-etara
Coprocesador	Intel Phi 31S1P, 57 koretakoa a 1,1 GHz-etara
Interconexioa	TH Express-2
Sistema eragilea	Kylin
FLOPS teorikoak	54,9 PetaFLOPS
FLOPS Linpack	33.9 PetaFLOPS
Potentzia elektrikoa	17.8 MW
FLOPS/W	1.9 GigaFLOPS

HPC