Продукты решения и технологии SGI для машиностроения Александр

Продукты, решения и технологии SGI для машиностроения Александр Анциферов тех. директор по продуктам SGI [email protected] ru

SGI имеет сильные позиции в машиностроении SGI – один из 3 ведущих поставщиков решений в индустрии машиностроения SGI – всемирно признанный эксперт в области инженерных расчетов Некоторые заказчики SGI - ARBYTE |

Где продукты SGI наиболее успешны? • Наши заказчики используют системы SGI для • Инженерных расчетов • Моделирование и дизайн • Системы хранения данных в качестве основы PLM ARBYTE |

Разновидности предлагаемых SGI решений SGI предлагает 2 варианта архитектуры в зависимости от требований приложений, задач заказчика 1. NUMAflex системы SGI Altix 450/4700 (Intel Itanium 2) глобальной общей памяти 2. SGI Altix XE x 86 -64 (Intel Xeon 5100) кластеры ALTIX 450/4700 ALTIX XE Кластеры • • Абсолютная производительность Требования к единой многопроцессорной системе Требования к единому адресному пространству Требования к ресурсам ввода-вывода Решение наиболее глобальных проблем • • • Сложные задачи ARBYTE Абсолютная цена Требования бюджета Большое количество средних/небольших задач Задача оптимизирована под кластерные технологии Задачи для пакетной обработки Приложения не поддерживаемые на Itanium 2 Хорошо распараллеливаемые |

Варианты архитектуры SGI Кластеры Архитектура SGI® NUMAflex™ SGI® NUMAlink™ интерконнект 6. 4 GB/s скорость, <1 usec MPI Latency Стандартный интерконнект 0. 2 -2 GB/s скорость, 5 -30 usec MPI Latency mem mem system + + OS OS . . . Вычислительные до 512 P system + OS • У каждой системы своя память и ОС • Узлы взаимодействуют с помощью обычных интерконнектов • Предназначены для пакетной обработки (а не интерактивной) • Идеальны для распределенных вычислений и небольших задач • Преконфигурированные кластеры SGI® x 86 -64 ARBYTE Глобальная общая память(от 1 ГБ до Террабайт! mem Графика FPGA/ RASC OS • Все узлы работают с единым большим адресным пространством • Большие наборы данных целиком умещаются в памяти • Высокопроизводительная интеграция и масштабируемость компонентов • Как для интерактивных так и для пакетных задач • Идеален для сложных и смешанных вычислений и в качестве «супер» мастер узла |

Решения SGI: масштабирование во всех направлениях SGI® Altix® 4000 Сервера и суперкомпьютеры (32 – 1024 проц. ядер) • 2 процессорная архитектура • Наивысшая производительность и возможности (процессоров на узел) Scale up Intel® 100 s Itanium® Altix 450 Среднего уровня (4 – 76 проц. ядер) 10 s SGI® Altix® XE серверы и кластеры • Intel® Dual-Core Xeon® процессорная архитектура • Полностью интегрированное решение 2 s 10 s Scale out (общее кол-во процессоров) Одна задача Один пользователь ARBYTE | 1, 000 s

Передовая платформа SGI для высокопроизводительных вычислений Большие SMP задачи SGI® Altix® 4700 Средние SMP/ кластерные задачи SGI Altix 450 На базе Intel® Montecito ARBYTE | Кластерные задачи SGI® Altix® XE сервера & кластеры

SGI Altix 450/4700 для инженерных расчетов • SGI NUMAflex – архитектура глобальной общей памяти позволяет размещать модели целиком в оперативной памяти – задача не требует специального разбиения на подзадачи, как в случае кластеров – возможность использования системы SGI для одновременного выполнения различных задач с разными характеристиками для различных частей технологического процесса – высокий уровень интерактивности – высокоскоростной доступ к файлам • • Масштабируемость до 1024 проц под управлением единого образа ОС Linux – непревзойденные возможности параллельной обработки Высокопроизводительная система ввода-вывода (до 7 ГБ/с) – данные доступны со скоростями до 100 раз быстрее, чем в случае кластеров Оптимизированные математические библиотеки и MPI Самый быстрый интерконнект в мире – 6. 4 ГБ/с ARBYTE |

• Превосходная производительность и масштабируемость от 1 до 512 двухъядерных процессоров Intel Itanium 2 (Montecito), от 2 ГБ до 6 ТБ глобальной общей памяти • Лучший показатель цена/производительность в своем классе • Модульная архитектура «расширение по необходимости» - возможность независимо масштабировать процессорную мощность, объем памяти и ресурсы ввода–вывода • Работает под управлением единого образа ОС Linux • Уникальная архитектура SGI NUMAflex, оснащенная лучшим в отрасли интерконнектом SGI NUMAlink с производительностью 6. 4 ГБайт/сек • Возможность объединения в кластер с помощью стандартных интерконнектов ARBYTE | ОДНА ОПЕРАЦИОННАЯ СИСТЕМА Сервера SGI Altix на базе архитектуры SGI NUMAlink S S S S S S S S S I/O S S

Независимое масштабирование Оптимальный баланс для любой задачи • 8 RASC RC 100 • 8 I/O Blades C I/O • 8 I/O Blades/ SSI • 2 FPGAs per blade RAS SGI Altix® 5 D независимое масштабирование W B/ y or m e Me Density m M • Up to 38 сокетов/ шкаф • 1 сокет/ blade • Мин. 2 сокета/ систему • 2 сокета/ Blade • Расширяется по 2 сокета ARBYTE | or y • 456 ГБ/ систему (A 450)

Кластеры SGI Altix XE для инженерных расчетов • Новый уровень производительности Intel Xeon 5160 (Woodcrest) – MSC Nastran V 2005 R 2 быстрее на 18% чем AMD Opteron • • Значительное снижение энергопотребления Полностью интегрированное кластерное решение от SGI – лидера в области высокопроизводительных вычислений, включая – – • ПО управления кластером Scali Cluster Mangement ПО управления очередями пакетных задач Altair PBS Pro ПО анализа производительности кластера Оптимизированные математические библиотеки и библиотеки MPI Интегрированные решения по системе хранения и управления данными SGI Infinite. Storage ARBYTE |

Решение SGI для высокопроизводительных вычислений Altix суперкомпьютер для сложных вычислений и больших обьемов данных q q Производительность и масштабируемость Для интерактивной работы с большими обьемами данных Интегрированная визуализация Единая архитектура будущего CAPABILITY SGI x 86 кластер: CAPACITY q q Infini. Band or Gig. E Fabric q q q Fibre Channel or Infini. Band or Gig. E Fabric q SGI® NAS, SAN, CXFS, DMF и др. ARBYTE Система хранения | данных Унифицированное ПО для управления кластером: Scali Manage Кластерный интерконнект: Gigabit Ethernet и/или Inifini. Band 4 x ПО управления ресурсами/очередями кластера: Altair® PBS Pro MPI библиотеки и средства разработки Intel Вариант использования x 86 мастер узла или Altix “Super” мастер узла для наилучшей производительности ввода-вывода и общей производительности Предустановленное решение – готово к работе немедленно

Пример комплексного решения для управления жизненным циклом данных продукта FC Switch IB Switch FC соединения к серверам Altix и системам хранения IB соединения к X 86 вычислительным узлам кластера Altix 350 SAN метедата сервер (CXFS) Altix 350 NAS сервер (NFS, CIFS, Samba, и т. д. ) Altix 350 DMF сервер Altix XE 220 x 86 сервер приложений для MSC. Sim. Manager Altix 450 для баз данных (Oracle) Infinite. Storage 4500 Высокопроизводительные системы хранения Infinite. Storage 4500 Infinite. Storage 4000 Вторичные системы хранения большого обьема Пример решения под ключ Infinite. Storage 4000 STK ARBYTE Ленточные библиотеки для вторичного хранения |

Преимущества подхода SGI по управлению данными для технологического процесса VPD Консолидация данных – Единый центр управления ВСЕМИ данными – Высокоскоростной (до 10 ГБ/с) общий доступ ко ВСЕМ данным – SGI CXFS – Устранение необходимости в избыточных копиях данных – Более эффективное использование дисковой памяти Система управления жизненным циклом данных – Автоматическое и прозрачное для пользователя хранение данных на соответсвующих носителях с точки зрения цена-производительность (SGI DMF) – Практически бесконечная файловая система – Облегчает управление данными – Существенно уменьшает стоимость владения Защита данных – резервное копирование – Уверенность в том, что данные всегда доступны, несмотря на сбои оборудования и ошибки пользователей – Уменьшает время простоев оборудования, увеличивает доступность данных ARBYTE |

Виртуальная разработка изделия - Virtual Product Development (VPD) Концепт Дизайн Прототип Форма Подгонка Функционирование Изделие Продукт CAE CAD Моделирование Цифровая модель Инженерные расчеты Проверка дизайна Поскольку все процессы дизайна, моделирования, инженерных расчетов, и выпуска продукта происходят в цифровом виде, то процесс разработки изделия становится зависим от управления данными Images courtesy of Daimler. Chrysler ARBYTE |

Традиционная ИТ-архитектура Дизайн Инженерные расчеты Концепт Дизайн Изделие Прототип Пользователи CAD Система Визуализации Пользователи CAE Индустриальные дизайнеры Система Хранения Данных File A LAN File D Пользователи предприятия Файл- File C сервер Пользователи DMU File B PLM Сервер Вычислительный сервер Система хранения данных Центр визуализации Локальная сеть предприятия IT департ Backup WAN ARBYTE | Удаленные пользователи

Подход SGI к VPD: Консолидированная архитектура хранения данных Прототип Дизайн Концепт Изделие SAN/CXFS Автоматизированное управление жизненным циклом данных File A File B Общее использование File C данных Производство File D Защита данных VPD Сервер Анализ требований и планирование ARBYTE Снятие с производства | Отдел продаж Сервис и поддержка

Управление жизненным циклом данных с SGI® DMF прозрачно мигрирует Первичное хранилище файлы на основании возраста файла, размера файла, или типа файла Онлайн Высокопроизводительный диск Promote последние 24 часа Диск Nearline Высокая емкость, Низкая цена, Меньшее производительность Promote последние 7 дней Ленточные библиотеки • высокая производительность • Архив Demote > 7 дней < 365 Demote > 1 год < 2 года ARBYTE | Архив > 2 года

Объединенное NAS & SAN хранилище с SGI® Infinite. Storage – решение масштаба предприятия SGI® Sun™ AIX® Linux Windows Общий доступ к файлам через SAN/CXFS Хранилище Nearline Ленточная библиотека ARBYTE SGI DMF Legato Networker SGI® SAN | Хранилище, подсоединенное Через сеть

SGI Reality Center – полное решение для групповой интерактивной работы • • Центр совместного принятия решений Объемная стереоскопическая визуализация с эффектом погружения Работает под управлением непревзойденной графической системы SGI – способность решать любые задачи Непревзойденная реалистичность изображения Позволяет по новому взглянуть на технологический процесс Сокращение производственных расходов и затрат ВСЕ ведущие западные автомобилестроительные и аэрокосмические компании используют системы групповой объемной визуализации ARBYTE |

ARBYTE Vizio. Center – бюджетный аналог SGI Reality Center • • • ПРОБЛЕМА: Высокая стоимость существующих центров визуализации: – Barco, Fakespace – от $150 000 – Arbyte Vizio. Center - $30 000 ВОЗМОЖНОСТИ Arbyte Vizio. Center: – Новейшие технологии пассивного стерео – лучше качество стерео, возможность использования любых типов проекторов и экранов – Разрешение 1 го канала – 1400 x 1050 – Прямая и обратная проекция – Многоканальные системы Под управлением Intel Xeon, NVidia Quadro FX ARBYTE | Image courtesy of Magic Earth, LLC

Ведущие пользователи SGI Altix в машиностроении (количество процессоров) Америка Европа Азия Ford 448 P Mc. Laren 256 P Auto Racing Mazda 352 P Honda 424 P BMW AG 168 P Nissan 296 P Boeing 294 P Rolls-Royce 161 P Mitsubishi Motors 184 P Sikorsky Aircraft 164 P Ford Werke AG 128 P Hyundai-KIA 148 P Solar Turbines 96 P Skoda Auto 104 P Beijing U. Engine Simulation Center ARBYTE | 128 P

Пользователи SGI Altix – автомобилестроение Организация Местонахождение Сегмент Рынка Honda США Автомобили Ford Motor Corp США Автомобили Daimler. Chrysler США Автомобили Mazda Япония Автомобили Toyota Motor Corp Япония Автомобили Nissan Япония Автомобили Hyundai Motor Corp Корея GM Holden Австралия Автомобили Tata Motors Индия Автомобили Dana Corp США Поставщик Kumho Tires США Поставщик Calsonic Kansei Япония Поставщик Hyundai MOBIS Корея Поставщик Dow Automotive ARBYTE Автомобили Индия Поставщик |

Пользователи SGI Altix – аэрокосмическая отрасль Организация Местонахождение Сегмент Рынка MTU Aero Engines Аэрокосмос Boeing CAG & IDS США Аэрокосмос Pratt & Whitney Канада Аэрокосмос Lockheed Martin США Аэрокосмос DSO National Labs Сингапур Аэрокосмос US Air Force RL США Оборона US Army RL США Оборона US Navy RL США Оборона General Atomics США Оборона Hyundai HI Корея Pacific Northwest ARBYTE Германия США | Кораблестроение Энергетика

Гигантский прорыв в NASA Внедрение Проблема: 20 систем SGI Altix, в каждой: > Необходим суперкомпьютер мирового класса для решения глобальных научных и инженерных задач NASA >512 проц, 1 ТБ памяти, 1 ОС Linux > Обеспечить инфраструктуру необходимую NASA для моделирования полетов Space Shuttle Решение: >Внедрение 10 240 процессорного суперкомпьютера SGI Altix за рекордные 15 недель! Занимает 4 место в списке самых производительных компьютеров в мире! ARBYTE | >440 ТБ SGI CXFS SAN система хранения данных >SAN, в которой >1 Пета. Байта под управлением SGI DMF

NASA – Project Columbia • • • #4 в текущем списке top 500. org 60, 96 ТФлопс 51, 87 ТФлопс - Linpack 10240 процессоров, 20 ТБ памяти Полностью произведена и установлена за 15 недель (предыдущий лидер – за 4 года) • Моделирование десятилетий океанских циркуляций за дни, по сравнению с 12 месяцами раньше Время, необходимое для оценки летных характеристик модели самолета, что вовлекает тысячи сложных вычислений, упало с 1 года до 1 дня То, на что раньше требовался год работы лучших вычислительных систем, сейчас обрабатывается за несколько дней на системе Altix • • ARBYTE |

Mc. Laren F 1 Racing Team Проблема Решение • В соревнованиях Formula 1 разрыв между первым и десятым местом может составлять всего 0. 6 сек • Mc. Laren все время ищет пути сократить время на круге хотя бы на доли секунды • Установлен 256 проц SGI Altix 3700, SGI Prism, SGI Infinite. Storage + CXFS • В результате внедрения e инженеров Mc. Laren появилась возможность сфокусироваться на решении самой проблемы, а не на поиске путей ее достижения • Ускорение расчетов в несколько раз • Расчеты производятся с полной моделью ARBYTE |

Вопросы