Высокопроизводительные параллельные вычисления в ОИВТ РАН начали свое развитие в конце 90-х годов прошлого века. В основном решались задачи атомистического моделирования на основе метода Монте-Карло в формулировке интегралов по траекториям, разработанного в ОИВТ РАН, а также классического молекулярно-динамического моделирования, которое развивалось в ОИВТ РАН с 70-х годов прошлого века.
Вычислительный кластер МВС-1000
Первый кластер МВС-1000 был поставлен в ОИВТ РАН в 2001 году НИИ «Квант». Кластер имел 16 вычислительных узлов и один управляющий, на каждом узле было установлено по 2 процессора с тактовой частотой 1 ГГц и 1 Гб оперативной памяти. Пиковая производительность кластера составляла 32 Гфлопс.
Вычислительный кластер NWO5
Кластер NWO5 был поставлен в ОИВТ РАН в 2005 году на средства РФФИ. На кластере проводились расчеты по атомистическому моделированию методом Монте-Карло и молекулярной динамики, а также континуальному моделированию гидродинамических и магнитно-гидродинамических задач. Кроме того, на кластере настроено программное обеспечение для проведения расчетов в GRID-системах. Кластер состоит из 13 вычислительных узлов, имеющих следующие характеристики: 2 процессора Intel Xeon 3.0 ГГц, 2 Гб оперативной памяти на узел, жесткий диск на 160 Гб, сетевые интерфейсы Fast Ethernet и Gigabit Ethernet. Производительность кластера на тесте LINPACK составляет 108 Гфлопс.
Вычислительный кластер Т-Платформы TEdge-48 ОИВТ РАН
Вычислительный кластер Т-Платформы TEdge-48 компании T-Платформы был поставлен в ОИВТ в 2008 году и состоит из 24 вычислительных модулей. Каждый модуль содержит 2 четырехядерных процессора Intel Xeon 5445 с тактовой частотой 2.33 ГГц и 8 Гбайт оперативной памяти. Кроме того, есть управляющий модуль, предназначенный для компиляции и запуска задач, с файловым хранилищем на 6 Тб. Для связи между вычислительными модулями используются две сети Gigabit Ethernet и одна оптоволоконная сеть Infiniband. Производительность кластера на тесте Linpack составляет 1.4 Tflops.
Спецификации кластера:
1. Вычислительный узел: CPU: 2 x Quad-Core Intel Xeon™ 5345, 2.33 Ghz; RAM: 8GB FBDIMM; HDD: SATA 250Gb; Rails; 1U.
2. Головной узел: CPU: 2 x Quad-Core Intel Xeon™ 5345, 2.33 GHz; RAM: 16GB FBDIMM; RAID, HDD: 6 x SATA 500Gb; Rails; 2U.
3. Система хранения данных: ReadyStorage NAS 3160 [12 x HDD SATA-II 500GB 7200rpm 16MB cache; Caсhe-память RAID контроллера 2Gb; 3U.
4. Система бесперебойного питания: ИБП APC Symmetra LX 16kVA.
5. Программное обеспечение:
5.1. Компилятор C++ - Intel® C++ Compiler Professional Edition + MKL, IPP - Floating 5 Seat Pack, and TBB for Linux;
5.2. Компилятор Fortran - Intel® Fortran Compiler Professional Edition + MKL for Linux - Floating 5 Seat Pack;
5.4. ПО для обнаружения и устранения ошибок использования оперативной памяти параллельных приложений - TotalView MemoryScape (6 Tokens).
На кластере производятся расчеты различных фундаментальных и прикладных задач:
1. Моделирование термодинамических, транспортных и оптических свойств материалов методами классической и квантовой молекулярной динамики;
2. Моделирование ударно-волновых процессов, динамики дислокаций, фазовых переходов и других явлений методом классической молекулярной динамики.
3. Моделирование квантовых систем, включая вырожденную плазму водорода, электронно-дырочную плазму и кварк-глюонную плазму, методами Монте-Карло и квантовой динамики;
4. Моделирование ударно-волновых процессов и воздействия лазерного излучения на вещество методами механики сплошных сред;
5. Моделирование магнитосферы Земли при движении в ней различных объектов на основе магнитно-гидродинамического приближения.
