Studenci kierunku Informatyka na Politechnice Opolskiej, jak również doktoranci Wydziału Elektrotechniki, Automatyki i Informatyki już mogą korzystać z wyjątkowej sposobności – mają możliwość praktycznej nauki programowania najpotężniejszych superkomputerów świata.
Świeżo doposażone laboratorium programowania współbieżnego i rozproszonego oferuje możliwość implementacji i testowania aplikacji współbieżnych na platformach tej samej klasy co instalowane w najnowocześniejszych centrach obliczeniowych świata. Laboratorium doposażono o zestaw serwerowy składający się z trzech serwerów, każdy w innej konfiguracji, aby możliwe było również wykonywanie testów porównawczych – zarówno dla różnych architektur współbieżnych jak i różnych rodzajów połączeń sieciowych, włącznie z najbardziej popularnym łączem w komputerach klastrowych – Infiniband. Zestaw został opracowany tak, aby oferować studentom i naukowcom światowej klasy nowoczesny węzeł obliczeniowy, o rekonfigurowalnych parametrach i łączach, w trzech najbardziej popularnych obecnie technologiach obliczeń klasy HPC: przy użyciu akceleratorów graficznych GPGPU (lepszej niż w drugim superkomputerze z listy Top500) oraz przy użyciu koprocesorów wielordzeniowych zgodnych z MPI (takich samych jak w najszybszym superkomputerze na świecie, nr1 z listy Top500, takim samym jak w najszybszym superkomputerze w Polsce (Prometheus) i takim samym jak w najszybszym w Czechach (Solomon)).
Wszystkie trzy serwery połączone są siecią Infiniband QDR o przepustowości 40 Gbps optyczną lub miedzianą lub łączem wolniejszym, 10 Gbps. Obliczenia OpenMP można uruchamiać na dwuprocesorowym serwerze wyposażonym w dwa osiemnastordzeniowe procesory, 128 MB pamięci RAM, 400 GB pamięci SSD o przepustowości 8 Gbps zapis i ponad 17Gbps odczyt, szybkie dyski klasy datacenter oraz macierz dyskową o powierzchni 24 TB. Studenci zainteresowani programowaniem algorytmów macierzowych z wykorzystaniem kart GPGPU mają dodatkowo do dyspozycji cztery dwuprocesorowe karty obliczeniowe nVidia Tesla K80 na jądrze Kepler, wyposażone w 24 GB pamięci RAM każda, posiadające łącznie 19968 rdzeni CUDA, co daje moc obliczeniową 34,96 TflopsSP – samych kart, nie wliczając CPU. Trzecią możliwością jest programowanie w standardzie MPI, z wykorzystaniem akceleratorów takich samych jak w najszybszych komputerach świata, na serwerze wyposażonym w trzy koprocesory Intel Phi, z których każdy pod względem wydajności zbliżony jest do około 30 nowoczesnych komputerów stacjonarnych, co przekłada się na równowartość obliczeniową ponad dwustu procesorów kontrolowanych przez jeden fizyczny serwer.
Dzięki nowym serwerom obliczeniowym, kompetencje studentów Informatyki Politechniki Opolskiej w zakresie programowania superkomputerów będą niepodważalne.
Dr hab. inż. Jan Sadecki z Katedry Automatyki i Systemów Informatycznych, opiekun laboratorium, nie kryje zadowolenia z nowego nabytku:
Zagadnieniem obliczeń równoległych zajmujemy się już prawie 30 lat, dlatego bardzo się cieszę, że udało nam się kupić taki komputer. To technologia z najwyższej półki.
W tej chwili mamy trzy klastry. Pierwszy otrzymaliśmy jako jedyni w Polsce w konkursie prezydenckim i służył nam głównie do modelowania procesu rozprzestrzeniania się zanieczyszczeń. Kolejny zakupiliśmy przed czterema laty. Wraz z naszym najnowszym, wartym 230 tys. zł. superkomputerem i z grupą fachowców, którzy zajmują się zagadnieniem naukowo m. in. drem inż. Michałem Podporą oraz naszym doktorantem mgr. inż. Markiem Machaczkiem, mamy więc szansę stworzyć tu mocny ośrodek, skupiający pasjonatów i oferujący usługi obliczeniowe na zewnątrz.
Gdzie nie spojrzeć, tam wykorzystuje się symulacje oparte na mocy superkomputerów – jest to nie tylko wspomniana już ochrona środowiska, ale też takie dziedziny, jak farmacja, ekonomia, wojskowość, czy badania kosmiczne. Superkomputery wyliczają też prognozę pogody, a w Japonii ostrzegają przed tsunami.
Programowanie takich maszyn wymaga specyficznej wiedzy i znacznie różni się od programowania zwykłych komputerów, ale przez to są to rzeczy niezmiernie ciekawe!