De CRAY a GPU:

25 anys de supercomputació al Consorci

Miquel Huguet i Vilella

Director d'Administració i Finances

1. Introducció

2. El maquinari i el programari

3. Els usuaris i el suport

4. L’evolució del Consorci: més enllà de la supercomputació

Fa 25 anys…

De CRAY…

… a GPU

JOCS’97

JOCS 1997

Petascale era

L’evolució del maquinari de supercomputació (1991-2014)

1995-2004

IBM SP2

3,17 - 27,41 Gflop/s

IBM 3090/600 J

0,83 Gflop/s

CRAY X-MP

0,24 Gflop/s

1991-95 1991-93

CRAY Y-MP

0,67 - 1,33 Gflop/s

1993-97

HP V2250; V2500

15,36 - 28,16 Gflop/s

1998-2005 1999-2006

HP N4000

14,08 Gflop/s

2001-08

HPC320+Beowulf DS10

53,31+9,60 Gflop/s

2003-09

HP GS1280

36,80 Gflop/s

2005-10

SGI Altix 3700

0,51 - 0,82 Tflop/s

2005-11

HP CP4000

0,57 Tflop/s

Bull

NovaScale

2,69 Tflop/s

2008

SGI Altix UV 1000

14,30 Tflop/s

2010

Hybrid Bull cluster

5,18 Tflop/s

(15,29 a/Phi)

2014

El maquinari disponible: una visió històrica

0

5

10

15

20

25

30

35

2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011-13 2014-16

BULL

NovaScale

SGI

Altix UV 1000

BULL

NovaScale

HP

CP4000

SGI

Altix 3700

x1,5 x1,5 x1,0

x2,7 x1,0

x4,8

Tflop/s

x0,9

x1,7

Hybrid Bull cluster (2014)

• 20 Xeon E5-2697 v2 (2,7 GHz)

• 240 nuclis, InfiniBand, 5,18 Tflop/s

• 15,29 Tflop/s including 10 Phi 5110P

SGI Altix UV 1000 (2010)

• 224 Xeon X7542 (2,66 GHz, 64 KB, 256 KB, 18 MB)

• 1.344 nuclis, 6 TB shared memory

• 14,30 Tflop/s

El proper maquinari disponible

El programari disponible: 21 aplicacions el 1997

• ADF Amsterdam Density Functional

• UniChem

• Gaussian versió 94

• GAMESS versió abril 97

• …

El programari disponible: 60 aplicacions el 2015

Métodes Numèrics

• Code_Aster

• FDS

• Kratos

• OpenFOAM

Genètica

• RAxML

Astronomia

• EPIC

• GADGET-2

Ciències de la Vida

• Adun

• Amber

• Autodock

• CPMD

• DL_POLY

• GROMACS

• NAMD • LAMMPS

Estadística

• JAGS

• Octave

• R

Química Computacional

• ABINIT

• ADF

• CFOUR

• CP2K

• GAMESS

• GPAW

• MOPAC

• Open Babel

• pDynamo

• QuantumEspresso

• SIESTA

• Gaussian

• JAGUAR

• NWChem

• ORCA

• POLYRATE

• SAPT

• TURBOMOLE

Meteorologia

• MM5

• WRF

• Gnuplot

• MOLDEN

• Molekel

Visualització

• NCL/NCARG

• ParaView

• XCrysDen

Llibreries

• ATLAS

• BOOST

• FFTW

• GA

• PETSc

• ScaLAPACK

• Trilinos

• GSL

• HDF5

• MKL

• NetCDF

EL SUPORT ALS USUARIS

El consum en els anys 1996-2015

UAB

21%

UdG 4%

CSIC 6%

Industrial

3%

UPC 9%

Altres

4%

ICIQ

11%

UIB 4%

UB

38%

Els projectes de més consum:

• F. Maseras / N.López (ICIQ): Catàlisi de processos químics i química supramolecular

• C. Alemán (UPC): Estructura i propietats dels polímers: càlculs electrònics, simulacions atomístiques i models....

• M. Sodupe (UAB): Estudis teòrics d’estructura i reactivitat química. Aplicacions en sistemes d’interès biològic

• F. Illas (UB): Models computacionals en ciència de materials: De les nanoparticules als sòlids.

• M. Duran (UdG): Anàlisi de densitats mono i bielectròniques: Nous desenvolupaments i aplicacions

• J.J. Novoa (UB): Enginyeria de cristalls moleculars d’interès tecnològic

• A. Lledós (UAB): Modelització molecular de sistemes amb metalls de transició

• M. Orozco / J. Luque (UB): Reconeixement molecular

• S. Álvarez (UB): Estructura electrònica de molècules i sòlids inorgànics

• FJ.M. Lluch (UAB): Estenent els mètodes dinàmics cap a noves aplicacions en Química i Biologia

Ciències dels

Materials 37%

Ciències

Medioambientals 22%

Altres 7%

Astronomia i

Astrofísica 5% C. Biomèdiques i

de la Vida 29%

12,8%

11,8%

10,0%

7,0%

7,0%

6,3%

4,4%

4,2%

4,0%

3,5%

Slots en espera vs Slots en execució

0

500

1.000

1.500

2.000

2.500

3.000

2011 2012 2013 2014

Slots en execució

Slots en espera

Mitjana 2014: 1.419 slots en execució i 985 en espera.

Indicadors d’activitat: cicles perduts, treballs en espera > 24 h...

QoS

Premis i distincions als usuaris

Premi ICREA Acadèmia

Carles Alemán (2015) Jordi Garcia-Ojalvo (2014) Francesc Illas (2009 i 2015) F. Javier Luque (2012) Modesto Orozco (2011) Ignacio Pagonabarraga (2013) Josep Maria Poblet (2015) Eliseo Ruiz (2013) Mariona Sodupe (2011) Miquel Solà (2014 i 2010) Miguel Rubí (2011)

Medalles Narcís Monturiol

Miquel Duran (2016) Antoni Oliva (2016) Jordi Isern (2012) Anna Maria Serra (2010) Francesc Xavier Avilés (2001) Santiago Olivella (1998) Rosa Caballol (1997) Joan Bertrán (1995) Ramon Canal (1995) Lluís Puigjaner (1994) Pere Brunet (1993) Ramon Carbó-Dorca (1993) Pere Puigdomènech (1992)

Distincions a la recerca universitària

Santiago Álvarez, UB Feliu Maseras, UAB Modesto Orozco, UB Miquel Àngel Pericàs, UB Lluís Torner, UPC

2000 Francesc Illas, UB Miquel Solà, UdG Mariona Sodupe, UAB

2001

Pere Alemany, UB Jordi Boronat, UPC Josep Díaz Cort, UPC Francesc X. Luque, UB Antoni Planes, UB Francesc X. Sánchez, UPC

2002 Carlos Alemán, UPC Jordi Garcia Ojalvo, UPC Carme Rovira, UB Eliseo Ruiz, UB

2003

Francesc X. Avilés, UAB Manuel Barranco, UB Agustí Lledós, UAB Núria López, UB Ignasi Pagonabarraga, UB

2004

RSEQ Juan J. Novoa (UB), 2016 Sílvia Osuna (UdG), 2016 Nuria López (ICIQ), 2015 Miquel Solà (UdG), 2013 Josep María Poblet (URV), 2012 Feliu Maseras (ICIQ), 2011 Agustí Lledós (UAB), 2008 Francesc Illas (UB), 2004 Santiago Álvarez (UB), 2003 Miquel A. Pericàs, 2001

13

10

3…

0 5 10 15 20 25

Altres

FCRI

RSEQ

ICREA

Medalles N. M.

Distincions R. 23

13

2

L’evolució del Consorci: més enllà de la supercomputació

El model de cofinançament del Consorci i dels seus serveis

Serveis gen. CC1 CC2 CC3

Ingressos corrents A0 A1 A2 A3

● GENCAT

● Altres consorciats

● Usuaris externs

Ingressos de capital

● GENCAT B0 B1 B2 B3

● Altres patrocinadors C1 C2 C3

Despeses corrents A0 A1 A2 A3

● Personal

● Lloguer, assegurances...

● Altres corrents

Inversions B0 B1 + C1 B2 + C2 B3 + C3

Saldo 0 0 0 0

Drets i obligacions meritades per centre de cost (vs. 2014)

0 500 1.000 1.500 2.000 2.500 3.000 3.500 4.000 4.500

Inversions i crèdits

Altres corrents

Serv inf/telco

Productes-e

Personal

Altres ingressos

Subv. GENCAT

Usuaris externs

Associats

Consorciats

Ing

res

so

s

Des

pes

es

+7%

+14%

+60%

+23%

+4%

-2%

+5%

+39%

+10%

SG CCF COM SBB IAP AUC GCC Altres Total

Ingressos 1.052.328

-7%

614.703

+29%

1.793.195

+7%

2.619.550

+6%

777.764

+30%

353.595

-34%

1.682.299

+15%

368.100

+232%

9.261.534

+10%

Despeses 1.043.470

-11%

636.767

+14%

1.666.725

+6%

2.590.897

+10%

959.701

+68%

304.846

-42%

1.674.959

+15%

358.040

+223%

9.235.405

+11%

En

mil

ers

CAP + SDF

CAP: L’evolució dels ingressos i despeses en els exercicis 2010-15

2015

2014

2013

2012

2011

2010

Ing

res

so

s

0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1.000 1.100 1.200 1.300 1.400 1.500 1.600 1.700

2015

2014

2013

2012

2011

2010

En

mil

ers

De

sp

es

es

Ingressos: 592.863 € Despeses: 568.258 €

Generalitat A. Consorci Associats MINECO Altres ingressos Personal Altres corrents Inversions

232.721

-20%

112.117

+62%

4.084

-11%

243.941

+180%

242.862

+25%

242.675

-7%

82.721

+25%

-9%

+31%

+9%

-68%

+20%

+44%

-12%

-15%

-19%

-70%

L’evolució del factor “cost/rendiment”

0

10

20

30

40

50

60

70

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

1.000

95 96

Cray Y-MP 232

Cray Y-MP

464

SP2/12

SP2/32

1.000 x € per Gflop/s

SP2/12

SP2/32

SP2/44

V2250

V2500

N4000

HPC320

GS1280

97 98 99 01 02

0,0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

1,2

1,4

Altix

UV1000

Bull

Hybrid

Altix

CP4000

Altix

CP4000

NovaScale

04 06 10 08 12 14

If you were plowing a field,

which would you rather use:

Two strong oxen or 1024

chickens?

Seymour Cray

Gràcies per la vostra assistència!

Segueix-nos a:

@miquelhuguet

@CSUC_info @CSUC_HPC

www.slideshare.net/CSUC_info

Facebook

Linkedin

www.csuc.cat/butlleti