Комплексное развитие Центра коллективного пользования сверхвысокопроизводительными вычислительными ресурсами Московского университетаНИР

Comprehensive development of the shared research facilities of HPC computing resources at Lomonosov Moscow State University

Источник финансирования НИР

ФЦП: Федеральная целевая программа, Федеральная целевая программа «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2014 - 2020 годы»

Этапы НИР

# Сроки Название
1 5 ноября 2019 г.-31 декабря 2019 г. Наращивание вычислительной мощности ЦКП
Результаты этапа: 1.1.1. Мероприятия, направленные на обеспечение доступности и востребованности оборудования ЦКП для проведения научно-исследовательских работ по заявкам третьих лиц. 1.1.1. Развитие системы управления доступом к Суперкомпьютерному комплексу МГУ имени М.В. Ломоносова Octoshell. 1.1.1.1. Реализована система уведомления пользователей о важных событиях на суперкомпьютерных комплексах через различные каналы связи. 1.2. Закупка современного дорогостоящего научного оборудования 1.2.1. Закупка комплекта оборудования 1 этапа для расширения вычислительных ресурсов ЦКП на основе ускорителей нового поколения 1.2.1.1. Проведены конкурсные процедуры по закупке вычислительных узлов с графическим ускорителем нового поколения на базе NVidia V100, 16 шт 1.2.1.2. Проведены конкурсные процедуры по закупке вычислительных узлов с увеличенным объемом памяти графическим ускорителем нового поколения на базе NVidia V100, 10 шт. 1.3. Разработка (освоение) новых методик исследований и/или измерений 1.3.1. Разработана новая методика измерений параметров выполняемых на ЦКП задач (потоков задач) (1 шт.) 1.4. Мероприятия по обеспечению уникальности предоставляемых Центром услуг, за счет их комплексности 1.4.1. Выполнен анализ статистики по эффективности использования суперкомпьютера Ломоносов-2 на основе данных системного мониторинга. 1.4.2. Проведено исследование масштабируемости системы обеспечения автономного функционирования и активной самодиагностики Octotron до уровня предполагаемого расширения ЦКП. 1.4.3. Выполнен анализ пользовательской потребности в корректировке существующих процедур предоставления доступа к вычислительным ресурсам. Выполнена доработка существующего рабочего процесса и инструментария в соответствии с полученными результатами анализа. 1.4.4. Выполнена разработка возможности динамического изменения состава аппаратных датчиков, собираемых системой мониторинга в процессе работы пользовательской задачи 1.4.5. Выполнена разработка возможности пользователю конфигурировать режим работы агента системы мониторинга на вычислительном узле во время работы задачи 1.5. Мероприятия по поддержанию соответствия сайта ЦКП Типовым требованиям к официальным сайтам ЦКП, утвержденным приказом Минобрнауки России от 18 июля 2016 г. No 871. 1.5.1. Выполнено внесение изменений в сайт ЦКП, отражающие результаты выполнения проекта 1.6. Мероприятия по расширению перечня оказываемых услуг 1.6.1. Подготовлен к установке стек программного обеспечения на закупленных вычислительных узлах. 1.6.2. Подготовлено предоставление доступа к разделу с вычислительными узлами с графическим ускорителем нового поколения на базе NVidia V100. 1.6.3. Подготовлено предоставление доступа к разделу с вычислительными узлами с увеличенным объемом памяти с графическим ускорителем нового поколения на базе NVidia V100. 1.1.7. Мероприятия по подготовке кадров для ЦКП. 1.7.1. Разработана 1 программа повышения квалификации. 1.7.2. Выполнена подготовка кадров в рамках деятельности кафедры “Суперкомпьютеры и квантовая информатика” факультета ВМК МГУ. 1.7.2.1. Выполнено чтение серии специальных курсов, проведение спецсеминаров, выполнение курсовых и дипломных работ по тематике проекта. 1.7.3. Проведены регулярные заседания междисциплинарного научно-методического семинара МГУ “Суперкомпьютерные технологии в науке, образовании и промышленности”. 1.8. Обеспечено функционирование оборудования уникальной научной установки суперкомпьютера «Ломоносов-2» в рамках ЦКП.
2 1 января 2020 г.-31 декабря 2020 г. Повышение гетерогенности ЦКП
Результаты этапа: 1. Выполнены мероприятия, направленные на обеспечение доступности и востребованности оборудования ЦКП для проведения научно-исследовательских работ по заявкам третьих лиц. Выполнено развитие системы управления доступом к Суперкомпьютерному комплексу МГУ имени М.В. Ломоносова Octoshell, в рамках которого реализовано предоставление пользователям возможности доступа к данным на суперкомпьютере через стандартный браузер, поддерживающий стандарт ecmascript5. 2. Организована закупка современного дорогостоящего научного оборудования. 3. Разработана новая методика измерений. Разработана новая методика измерений параметров выполняемых на ЦКП задач (потоков задач) (1 шт.): - Методика выполнения измерений среднего количества вычислительных узлов суперкомпьютера, выделенных задачам пользователей. 4. Выполнены мероприятия по обеспечению уникальности предоставляемых Центром услуг, за счет их комплексности. Выполнен анализ структуры общего потока суперкомпьютерных приложений с точки зрения производительности и характерных классов поведения. Выпонено расширение сферы наблюдения системы обеспечения автономного функционирования и активной самодиагностики Octotron на вновь установленное оборудование. Выполнена корректировка рабочего процесса ЦКП и пользовательского инструментария по результатам первичного опыта эксплуатации нововведений. Обеспечен автоматической запуск системы мониторинга на вычислительных узлах одновременно с запуском менеджером ресурсов суперкомпьютера. 5. Выполнены мероприятия по поддержанию соответствия сайта ЦКП Типовым требованиям к официальным сайтам ЦКП, утвержденным приказом Минобрнауки России от 18 июля 2016 г. No 871. Внесены изменения в сайт ЦКП, отражающие результаты выполнения проекта. 6. Выполнены мероприятия по расширению перечня оказываемых услуг. Выполнена установка стека программного обеспечения на закупленных вычислительных узлах и вычислительном кластере на основе векторных ускорителей. Предоставлен доступ к увеличенному разделу с дополнительными закупленными вычислительными узлами с увеличенным обемом памяти с графическим ускорителем нового поколения на базе NVidia V100. Предоставлен доступ к кластеру на основе векторных ускорителей. Вторая группа работ в соответствии с Планом графиком проведена за счет собственных средств из внебюджетных источников. 7. Выполнены мероприятия по подготовке кадров для ЦКП. Разработана программа повышения квалификации "Применение платформы Python для высокопроизводительных вычислений". Программа поставлена в план приёма факультета Вычислительной математики и кибернетики на дополнительные образовательные программы в 2020/2021 учебном году согласно приказу N 830 от 01 сентября 2020 г. по Московскому государственному университету имени М.В.Ломоносова. В рамках деятельности кафедры “Суперкомпьютеры и квантовая информатика” факультета ВМК МГУ для бакалавров читаются курсы «Системы и средства параллельного программирования» (OpenMP и MPI), «Высокопроизводительная и распределенная обработка данных». В течение 2-х лет (на 3-м и 4-м курсах) бакалавры кафедры выполняют научные проекты в рамках курсовых и выпускных работ по различным научным направлениям, связанным с использованием ресурсов Центра коллективного пользования сверхвысокопроизводительными вычислительными ресурсами МГУ имени М.В. Ломоносова. На кафедре проводится обучение по магистерской программе «Суперкомпьютерные системы и приложения». Кафедра поддерживает чтение нескольких вариативных дисциплин по тематике параллельных вычислений: «Параллельные высокопроизводительные вычисления», «Параллельные методы решения задач», «Естественные модели параллельных вычислений», «Администрирование суперкомпьютеров». На кафедре СКИ читались следующие спецкурсы: «Параллельное программирование для многопроцессорных вычислительных систем», «Introduction to parallel programming with CUDA”, “Accelerated Computing with OpenCL on Altera FPGA”, “Neural Networks and their practical applications”. В рамках спецсеминара «Параллельные вычисления» состоялись 9 заседаний. В рамках работы междисциплинарного научно-методического семинара МГУ “Суперкомпьютерные технологии в науке, образовании и промышленности” (руководитель семинара – ректор МГУ академик В.А.Садовничий) состоялись 5 заседаний с докладами по темам: "О роли неблокирующих коммуникаций при реализации алгоритмов линейной алгебры на суперкомпьютерах", "Исследование самоорганизации и физических свойств поверхностного сплава платина-медь", "Компьютерное моделирование электромагнитных волновых полей в неоднородных средах на параллельных вычислительных кластерах Чебышев и Ломоносов", "Суперкомпьютерное моделирование в задачах городской метеорологии и климатологии", "Программный пакет MULTICOMP для многоуровневого предсказательного моделирования полимерных нанокомпозитов", "Предобученные языковые модели в задачах обработки текстов", "Современное состояние технологий искусственного интеллекта и отечественная нейросетевая платформа Plat". С 19 по 26 сентября 2020 года проведена международная Суперкомпьютерная академия МГУ. Проведена серия тренингов в рамках международной конференции "Суперкомпьютерные дни в России" (сентябрь 2020 года). 8. Начислена амортизация оборудования уникальной научной установки суперкомпьютера «Ломоносов-2» в рамках ЦКП в связи с обеспечением функционирования. В ходе выполнения работ производилась публикация полученных результатов по адресу http://parallel.ru/cluster/about. По результатам проведенных работ подготовлен «Отчет о выполненных работах» по второму этапу, отражающий полученные в ходе работ результаты в соответствии с Техническим заданием.
3 1 января 2021 г.-1 июня 2021 г. Завершение проекта
Результаты этапа:

Прикрепленные к НИР результаты

Для прикрепления результата сначала выберете тип результата (статьи, книги, ...). После чего введите несколько символов в поле поиска прикрепляемого результата, затем выберете один из предложенных и нажмите кнопку "Добавить".