Noi frontiere ale cercetării aeronautice în România atinse de I.N.C.A.S – București

3 years ago  By  Iuliana Velniciuc     No comments

Un nou sistem HPC de la SGI ajută dezvoltarea aerospațială din România să își extindă cercetarea științifică și capabilitățile de modelare pentru aeronautică.

Institutul Național de Cercetare – Dezvoltare Aerospațială Elie Carafoli este liderul în cercetare științifică aerospațială din România și are printre cele mai prestigioase facilități de cercetare aeronautică din Europa. Experiența sa în inginerie aerospațială, dinamică fluidă și aerodinamică aplicată în proiectele naționale aeronautice și militare se întinde pe o durată de peste 60 de ani. Institutul este de asemenea implicat în politicile UE, fiind unul dintre contribuitorii la viziunea FlightPath 2050 șiun participant activ în dezvoltarea viziunii Europei pentru aviație prin programul Orizont 2020, cel mai mare program UE de cercetare și inovare, cu o finanțate de aproape 80 de miliarde de euro, orientat spre susținerea științei de talie mondială de-a lungul Europei.

Pentru a-și susține dezvoltarea viitoare INCAS a decis să achiziționeze cel mai puternic server cu memorie partajată SGI® UV™ 2000, capabil să rezolve cele mai exigente cerințe de putere de calcul. Supercomputerul este susținut de o capacitate de stocare de 42TB numită SGI InfiniteStorage™ 5000. Aceasta combină hardware de ultimă generație cu o varietate de interfețe gazdă și tehnologii de stocare de vârf într-o platformă de stocare externă cu tehnologie back-end cu SAS de 6 Gb/s și cu un consum de energie extrem de redus, care oferă performanță, flexibilitate și scalabilitate fără a sacrifica simplitatea sau disponibilitatea.

Bazat pe 20 de ani de expertiză de calcul cu memorie partajată, SGI UV2000 utilizează sisteme avansate de multiprocesoare simetrice concepute pentru calcul intensiv și volume de lucru cu algoritmi rapizi precum CAE, CFD și simulări științifice.

Spearhead Systems, singura companie specializată local în soluții de calcul tehnic de înaltă performanță a avut oportunitatea extraordinară de a fi arhitectul soluției și furnizorul sistemului, lucrând îndeaproape cu echipa SGI pentru implementarea acestui proiect.

66 de procesoare Intel Xeon CPU cu o frecvență nominală a procesorului de 3.3GHz, două plăci grafice Nvidia Quadro K6000 și 12 coprocesoare Xeon Phi 5110Pfiecare având o putere de calcul teoretică de peste 1Tflop, compun sistemul format dintr-un singur nod simetric multiprocessing, totalizând un număr de 528 nuclee de calcul.

Sistemul va fi în centrul cercetării INCAS, susținând institutul să dezvolte și să testeze prototipurile și soluțiile software proprii. Va asigura de asemenea puterea de calcul necesară proiectelor de cercetare INCAS, implicând modelarea și manipularea rezistenței aerodinamice. Datorită capacității sale de memorie deosebită, sistemul UV™ 2000 al INCAS va fi unealta de bază pentru calculele analitice și computaționale, folosite de inginerii și savanții INCAS.

Produs de cunoscuta companie Silicon Graphics Inc liderul global în soluții de înaltă performanță pentru calcul, analiză de date și management de date care ajută clienții să accelereze timpul de descoperire, inovare și profitabilitate, sistemul SGI UV2000 al INCAS este cel mai performant supercomputer cu memorie partajată existent în Europa de Est.

Câțiva factori au jucat un rol important în alegerea sistemului SGI UV2000. Nevoia de bază a fost platforma care este foarte flexibilă și capabilă să suporte aproape orice algoritm de calcul atât din zona comercială de software independent pentru analiză inginerească precum și posibilitatea de a rula prototipuri software pentru diferite zone științifice.

Un domeniu important pentru viitorul INCAS este să dezvolte noi metode de a analiza volumul mare de date obținut din diferite surse (calculări interne și simulări, modele științifice, mapare cu sistemul Lidar). Analizând aceste nevoi, Spearhead Systems împreună cu SGI au conceput sistemul de calcul potrivit pentru INCAS pentru a crea un nucleu de cercetare capabil să exploateze adevărata valoare a infrastructurii existente și să ofere noi resurse pentru dezvoltare.

Sistemul este folosit pentru a rula algoritmi foarte complecși și pentru a genera rapoarte de performanță furnizând putere de calcul pentru simularea numerică a curgerii, în vederea evaluării performanțelor aerodinamice. Echipamentul va fi utilizat pentru a crește acuratețea analizei, prin intermediul calculului paralel și o înțelegere mai bună a soluțiilor, sistemelor sau simulărilor de mare fidelitate dând posibilitatea folosirii unei geometrii aproape de cea reală.

Cercetătorii de la INCAS au început primele experimente pe noul sistem pentru validarea modelului matematic de calcul al performanței aerodinamice. S-au obținut rezultate cu o eroare de 5% ceea ce în domeniu reprezintă o abatere foarte mică. Durata rulării a 10 000 de iterații a fost de 10-11 ore, față de 60 de ore cât ar fi durat pe sistemele vechi.