Jeden dzień jego obliczeń to grubo ponad setka lat dla zwykłego komputera, nawet najwyższej klasy. Choć ścigają się z nim inne maszyny, superkomputer Prometheus wciąż jest najpotężniejszy w Polsce. A dzięki rozbudowie nie opuszcza pierwszej pięćdziesiątki najmocniejszych na świecie.
Ten artykuł czytasz w ramach bezpłatnego limitu

Dlaczego Prometheus? Bo Prometeusz niesie ogień, czyli światło dla polskiej nauki - tłumaczono na Akademii Górniczo-Hutniczej jeszcze przed powstaniem potężnego superkomputera. - Dziś nauka bez wsparcia informatycznego i superszybkiej sieci komputerowej nie mogłaby się rozwijać - mówił prof. Kazimierz Wiatr, dyrektor Akademickiego Centrum Komputerowego "Cyfronet" AGH, gdzie powstała maszyna.

Zaczęło się od prawdziwego wyścigu zbrojeń na polskich uczelniach. Wtedy najmocniejszym komputerem w naszym kraju był jeszcze Zeus, też znajdujący się na AGH. Mimo że pracował bez przerwy, 24 godziny na dobę, nie wystarczał już do zaspokojenia stale rosnących potrzeb polskich naukowców. Moc Zeusa chciała przebić m.in. Politechnika Gdańska, jednak dzięki budowie Prometheusa krakowska uczelnia szybko pozbawiła konkurentów złudzeń. Nie dorównały mu też Orzeł, Okeanos i Enigma, czyli uruchomione w tym roku superkomputery z Poznania i Warszawy.

Jeden z tytanów

Prometheusa udało się zbudować za 41 mln zł uzyskanych w ramach unijnego programu Innowacyjna Gospodarka. Po kilku miesiącach instalacji i testów był w pełni gotowy do pracy na początku zeszłego roku. Front Prometheusa ozdobiła grafika autorstwa Michała Teligi, która zwyciężyła w zorganizowanym przez Cyfronet konkursie.

Najważniejsze oczywiście jest jednak nie to, co na zewnątrz, ale to, co w środku. Kiedy oddawano Prometheusa, jego moc obliczeniowa wynosiła niemal 1,7 biliardów operacji na sekundę (1,7 petaflops - 1 Pflops to 10 do potęgi 15. operacji na sekundę). Taka liczba odpowiada 40 tysiącom komputerów osobistych klasy PC. Jeśli to nie robi wrażenia, wystarczy dodać, że jeden dzień obliczeniowy Prometheusa na komputerze osobistym byłby wykonywany przez... 100 lat!

Prometheus był też pierwszą w Europie i największą na świecie instalacją serwerów HP Apollo 8000, których było aż 1700. Do tego ponad 41 tysięcy rdzeni obliczeniowych (procesory Intel Haswell najnowszej generacji) oraz ponad 215 TB pamięci operacyjnej w technologii DDR4. To wszystko mieściło się w zaledwie 15 szafach wybudowanego na potrzeby Prometheusa budynku serwerowni. To mniej miejsca, niż zajmuje Zeus.

- To będzie jeden z tytanów wśród superkomputerów w Polsce i na świecie - mówił podczas pierwszej publicznej prezentacji Prometheusa rektor AGH prof. Tadeusz Słomka. Nie pomylił się. Tym bardziej, że niedługo później zdecydowano się na... rozbudowę i jeszcze większe wzmocnienie Prometheusa.

Najpotężniejszy w Polsce superkomputer - Prometheus

Mało szaf, wielka moc

Rozbudową zajęła się krakowska firma Veracomp, która powiększyła Prometheusa o kolejne pięć szaf, zwiększając jednocześnie moc komputera z 1,7 do niemal 2,4 Pflops. Jak na taką moc, szaf jest naprawdę niewiele. Wszystko dzięki innowacyjnej technologii bezpośredniego chłodzenia cieczą, która sprawia, że Prometheus nie tylko jest jednym z najbardziej energooszczędnych komputerów tej klasy na świecie (jego efektywność energetyczna dorównuje systemom największych centrów danych jak Google czy Facebook), ale i umożliwia ekstremalnie wysoką gęstość instalacji.

- To dlatego ważąca ponad 30 ton część obliczeniowa zajmuje powierzchnię tylko 18 m kw. i mieści się w zaledwie 20 szafach. By osiągnąć te same parametry, poprzednik Prometheusa, Zeus, musiałby zajmować aż 160 szaf - podkreśla prof. Wiatr.

By rozbudować Prometheusa, Veracomp musiało sprowadzić dedykowane superkomputerowi rozwiązania ze Stanów, które stworzyło Hewlett Packard Enterprise. Dziś superkomputer składa się już z ponad 2200 serwerów platformy HP Apollo 8000, 53 tysięcy rdzeni procesorów Intel Xeon, a także zupełnie nowych 144 procesów graficznych Nvidia Tesla K40 XL, o które komputer został wzbogacony przy rozbudowie. Całości dopełniają: dwa systemy plików o łącznej pojemności 10 PB i ogromnej szybkości dostępu 180 GB/s, 279 TB pamięci operacyjnej DDR4 oraz superszybka sieć InfiniBandFDR o przepustowości 56 Gbit/s.

Półprzewodniki, galaktyki i DNA

- Dla zobrazowania szybkości pracy Prometheusa można powiedzieć, że w celu dorównania jego możliwościom należałoby wykorzystać moc ponad 50 tysięcy najwyższej klasy komputerów PC w najmocniejszej konfiguracji, dodatkowo połączonych superszybką siecią i zarządzanych specjalnym oprogramowaniem - tłumaczy dyrektor Cyfronetu. - Co ważne, użytkownicy mają swobodę w określeniu sposobu jego wykorzystania: gridowy, chmurowy i tradycyjny. Warto podkreślić znaczenie chmury obliczeniowej, która wprowadza nowy poziom jakości w prowadzeniu badań naukowych. Użytkownik może w łatwy sposób połączyć się z żądanym zestawem maszyn wirtualnych (VM), z pełnymi prawami do systemu operacyjnego. W celu zapewnienia wysokiego poziomu bezpieczeństwa wszystkie maszyny wirtualne działają w dedykowanej sieci lokalnej. Dostęp do poszczególnych usług można uzyskać z dowolnego miejsca, co ułatwia współpracę między naukowcami, także międzynarodową.

Prometheus służy przede wszystkim naukowcom. I choć mogłoby się zdawać, że korzystać z jego możliwości mają przede wszystkim matematycy, superkomputer przydaje się także w takich dziedzinach jak chemia, fizyka, astrofizyka, biologia, energetyka, nanotechnologia czy medycyna.

W portfolio badań naukowych realizowanych przez superkomputer na AGH znaleźć już można m.in. prace badawcze dotyczące przewidywania przestrzennej struktury białek, nanostruktur nowoczesnych półprzewodników, obliczeń związanych z analizą zmienności galaktyk w szerokim zakresie promieniowania widma elektromagnetycznego, analizy danych pochodzących z sekwencjonowania DNA nowej generacji czy symulacji złożoności rynków finansowych.

Prometheus wykorzystywany jest również w ramach międzynarodowych projektów badawczych, w które zaangażowani są polscy naukowcy. I tak krakowski superkomputer służy m.in. do analizy danych naukowych eksperymentów CTA, LOFAR, EPOS oraz Wielkiego Zderzacza Hadronów w CERN.

Wśród najpotężniejszych na świecie

Dzięki rozbudowie Prometheusowi udało się zająć rekordowe 38. miejsce na liście TOP 500 najpotężniejszych komputerów na świecie.

Ostatni ranking opublikowano w czerwcu tego roku. Prometheus wciąż znajduje się w pierwszej pięćdziesiątce, jednak już na 49. pozycji. Na czele znajduje się superkomputer Sunway TaihuLight, który wykonuje 93 biliardy operacji zmiennoprzewodnikowych na sekundę i jest w całości zbudowany z procesorów wyprodukowanych w Chinach.

To jednak wcale nie koniec możliwości Prometheusa. Wciąż istnieje opcja jego dalszej rozbudowy i zwiększenia mocy obliczeniowej. Jeśli znajdą się środki, Prometheus na pewno jeszcze nas zaskoczy.

Rynek Główny
Rynek Główny  JAKUB OCIEPA
Twitterze Facebooku

icon/Bell Czytaj ten tekst i setki innych dzięki prenumeracie
Wybierz prenumeratę, by czytać to, co Cię ciekawi
Wyborcza.pl to zawsze sprawdzone informacje, szczere wywiady, zaskakujące reportaże i porady ekspertów w sprawach, którymi żyjemy na co dzień. Do tego magazyny o książkach, historii i teksty z mediów europejskich.
Aleksandra Sobczak poleca
Więcej
    Komentarze
    Zaloguj się
    Chcesz dołączyć do dyskusji? Zostań naszym prenumeratorem
    "I choć mogłoby się zdawać, że korzystać z jego możliwości mają przede wszystkim matematycy" Dlaczego tak miało by się zdawać? Matematyka wyższa to nie liczenie na kalkulatorze dużych liczb :)
    już oceniałe(a)ś
    0
    0
    "Dlaczego Prometheus? Bo Prometeusz niesie ogień, czyli światło dla polskiej nauki" Panu bogu świeczkę a diabłu ogarek. Czarnobyle z waty poświęciły...
    już oceniałe(a)ś
    2
    5