Cheyenne (superkomputer)
Superkomputer Cheyenne w NCAR-Wyoming Supercomputing Center (NWSC) w Cheyenne w stanie Wyoming zaczął działać jako jeden z najpotężniejszych i najbardziej energooszczędnych komputerów na świecie. W listopadzie 2016 r. system Top500 znalazł się na 20. miejscu wśród najpotężniejszych komputerów na świecie . System o mocy 5,34 petaflopsa jest w stanie wykonać ponad trzykrotnie więcej obliczeń naukowych niż poprzedni superkomputer NCAR , Yellowstone . Jest również trzy razy bardziej energooszczędny niż Yellowstone, a szczytowa szybkość obliczeń wynosi ponad 3 miliardy obliczeń na sekundę na każdy wat zużytej energii.
Narodowa Fundacja Nauki i stan Wyoming, poprzez środki przyznane Uniwersytetowi Wyoming, sfinansowały Cheyenne, aby zapewnić Stanom Zjednoczonym nowe, ważne narzędzie do pogłębiania wiedzy o atmosferze i powiązanych naukach o systemie ziemskim . Wysokowydajne komputery, takie jak Cheyenne, pozwalają naukowcom uruchamiać coraz bardziej szczegółowe modele, które symulują złożone procesy, aby oszacować, jak mogą się one rozwijać w przyszłości. Prognozy te dostarczają menedżerom zasobów i ekspertom ds. polityki cennych informacji do planowania z wyprzedzeniem i ograniczania ryzyka. Użytkownicy Cheyenne poszerzają wiedzę potrzebną do ratowania życia, ochrony mienia i umożliwienia amerykańskim firmom lepszego konkurowania na globalnym rynku.
Naukowcy z całego kraju wykorzystają Cheyenne do badania różnych zjawisk, od pogody i klimatu po pożary lasów, aktywność sejsmiczną i przepływy powietrza, które generują energię na farmach wiatrowych. Ich odkrycia kładą podwaliny pod lepszą ochronę społeczeństwa przed klęskami żywiołowymi, prowadzą do bardziej szczegółowych prognoz sezonowych i długoterminowych zmienności i zmian pogody i klimatu oraz poprawiają prognozy pogody i wody, które są potrzebne sektorom gospodarki, od rolnictwa i energetyki po transport i turystyka.
Nazwa superkomputera została wybrana na cześć mieszkańców Cheyenne w stanie Wyoming, którzy poparli instalację NWSC i jej komputerów. Nazwa upamiętnia również 150. rocznicę miasta, które zostało założone w 1867 roku i nazwane na cześć plemienia Indian Cheyenne.
Opis systemu
Superkomputer Cheyenne został zbudowany przez Silicon Graphics International Corporation (SGI) we współpracy ze scentralizowanym systemem plików i komponentami do przechowywania danych dostarczonymi przez DataDirect Networks (DDN). Wysokowydajny komputer SGI to system o wydajności 5,34 petaflopsa, co oznacza, że może wykonywać 5,34 biliarda obliczeń na sekundę. Nowy system przechowywania danych dla Cheyenne jest zintegrowany z istniejącym systemem plików GLADE firmy NCAR. Pamięć masowa DDN zapewnia początkową pojemność 20 petabajtów , którą można rozszerzyć do 40 petabajtów po dodaniu dodatkowych dysków. To, w połączeniu z obecnymi 16 petabajtami GLADE, daje łącznie 36 petabajtów szybkiej pamięci masowej według stanu na luty 2017 r.
Cheyenne to system SGI ICE XA z 4032 dwuprocesorowymi naukowymi węzłami obliczeniowymi z 18-rdzeniowymi procesorami Intel Xeon E5-2697v4 2,3 GHz i 203 [obecnie 315] terabajtami pamięci. Te węzły łączy sieć Mellanox EDR InfiniBand z ulepszoną topologią hipersześcianu 9-D, która działa z opóźnieniem wynoszącym zaledwie 0,5 mikrosekundy. Cheyenne pracuje pod kontrolą systemu operacyjnego SUSE Linux Enterprise Server 12 SP1.
Cheyenne jest zintegrowany z wieloma innymi wysokowydajnymi zasobami obliczeniowymi w NWSC. Główną cechą tej superkomputerowej architektury jest współdzielony system plików , który usprawnia procesy naukowe , udostępniając wspólne dla wszystkich zasobów przestrzenie robocze do obliczeń, analiz i wizualizacji . Ta wspólna pula pamięci masowej danych, zwana GLOBally Accessible Data Environment (GLADE), zapewnia 36,4 petabajtów pojemności dysków online współdzielonych przez superkomputery, dwa komputery klastrowe do analizy i wizualizacji danych (DAV), serwery danych zarówno dla użytkowników lokalnych, jak i zdalnych oraz archiwum danych o pojemności 320 petabajtów danych badawczych. Szybkie sieci łączą to środowisko Cheyenne z bramami naukowymi, usługami przesyłania danych, zasobami zdalnej wizualizacji, witrynami Extreme Science and Engineering Discovery Environment (XSEDE) oraz witrynami partnerskimi na całym świecie.
Ta integracja zasobów obliczeniowych, systemów plików, przechowywania danych i sieci szerokopasmowych pozwala naukowcom symulować przyszłe scenariusze geofizyczne w wysokiej rozdzielczości, a następnie analizować je i wizualizować na jednym kompleksie komputerowym. Poprawia to produktywność naukową, unikając opóźnień związanych z przenoszeniem dużych ilości danych między oddzielnymi systemami. Ponadto zmniejsza to ilość danych, które muszą być przekazywane naukowcom w ich instytucjach macierzystych. Cheyenne udostępnia każdego roku ponad 1,2 miliarda podstawowych godzin dla naukowców zajmujących się naukami o Ziemi.