Центр коллективного пользования
"Центр высокопроизводительных вычислительных систем ПНИПУ"
Центр высокопроизводительных вычислительных систем (ЦВВС) создан как структурное подразделение Пермского государственного технического университета приказом ректора 58-О от 26.06.2008 г.
Регламент доступа к оборудованию ЦКП
Правила конкурсного отбора заявок
Проект договора на выполнение работ
Программа развития ЦКП "ЦВВС ПНИПУ"
Основные направления деятельности ЦКП "ЦВВС ПНИПУ"
- Создание методических основ для открытия новых направлений подготовки, специальностей и специализаций высшего профессионального образования;
- Методическое и техническое обеспечение учебного процесса по подготовке специалистов, магистров, аспирантов и докторантов;
- Формирование вычислительной среды для обучения студентов различных специальностей и направлений подготовки современным и перспективным методам проведения высокопроизводительных параллельных вычислений, в том числе подготовка и проведение лабораторных, практических занятий, учебных практик, обеспечение выполнения расчетов выпускных квалификационных работ, магистерских разработок;
- Обеспечение возможности изучения современных, в том числе междисциплинарных инженерных пакетов в процессе подготовки специалистов, магистров, аспирантов и докторантов;
- Интеграционная работа по обеспечению взаимодействия и обмена опытом работы специалистов в области преподавания современных и перспективных информационных технологий и высокопроизводительных вычислений в высших учебных заведениях страны;
- Подготовка, переподготовка и повышение квалификации преподавателей и специалистов предприятий (в настоящее время обучение в центре с вручением документов государственного образца успешно завершили более 750 слушателей);
- Дополнительное образование студентов и учащихся образовательных учреждений, сотрудников преприятий и сторонних физических лиц;
- Организация и проведение фундаментальных исследований, научно-технических и опытно-конструкторских работ с испоьзованием высокопроизводительного вычислительного комплекса.
Уникальные особенности высокопроизводительного вычислительного комплекса
- Первый в мире суперкомпьютер на процессорах AMD «Barcelona-3»;
- Ускорители Celoxica;
- Впервые в отечественной практике обеспечена возможность одновременной работы разноплатформенных операционных систем Linux и Windows для работы с инженерными программными комплексами;
- Широкий спектр лицензионного бессрочного, коммерческого и академического программного обеспечения для решения междисциплинарных прикладных задач.
Основные характеристики ВВК
- 95 вычислительных узлов;
- 128 четырехядерных процессоров «Barcelona-3» (всего 512 ядер);
- 62 восьмиядерных процессоров «Intel Xeon E5-2680» (всего 480 ядер);
- Пиковая производительность 24,096 Тфлопс;
- Производительность в тестовом пакете Linpack 78%;
- Объем системы хранения информации 27 ТБ;
- Объем оперативной памяти 5888 ГБ (32 ГБ/узел с процессорами «Barcelona-3»,128 ГБ/узел с процессорами «Intel Xeon E5-2680»);
- 12 вычислительных модулей GPU NVIDIA Tesla M2090 (512 ядер, 6ГБ).
Применяемые методики
- Методика предоставления удаленного доступа к ресурсам вычислительного кластера;
- Методика проведения численных исследований с использованием программного обеспечения вычислительного кластера ПНИПУ;
- Методика проведения численных исследований с использованием программного обеспечения пользователя вычислительного кластера ПНИПУ.
План работы центра
Наименование работы | Сроки выполнения |
Деятельность в интересах сторонних пользователей | |
Грант РФФИ № 17-47-590017 р_а «Ресурсосберегающая технологическая платформа для экспериментальных и вычислительных исследований процессов обледенения при вибрациях в авиационной технике на базе CуперЭВМ» | 2017 – 2019 г. |
Грант РНФ № 14-19-00877 «Численное моделирование динамической устойчивости роторов ГПА с учетом тепловых и газодинамических нагрузок» | 2017 - 2018 г. |
Метрологическое и методологическое обеспечение | |
Техническое обслуживание оборудования | ежемесячно |
Техническое обслуживание системы АПТ | каждые два месяца |
Информационное обеспечение | |
Подготовка материалов для обновления интернет-страницы ЦКП «ЦВВС» на сайте ПНИПУ | октябрь – декабрь 2017 г. |
Обновление интернет-страницы ЦКП «ЦВВС» на сайте ПНИПУ | ежегодно |
Повышение квалификации и обучение персонала, работа со студентами и аспирантами | |
Обучение новых операторов оборудования | сентябрь 2017 – март 2018 г. |
Организация и проведение экскурсий для студентов и аспирантов | ежеквартально |
Основные научные результаты деятельности ЦКП "ЦВВС ПНИПУ" за последние 5 лет
- Разработка методической базы исследований по оценке условий обледенения многоцелевого испытательного стенда газоперекачивающих агрегатов в диапазоне мощностей до 40 МВт с учетом его работы. Исследование подходов, связанных с разработкой эффективных антиобледенительных мероприятий;
- Создание на базе высокопроизводительного вычислительного комплекса (ВВК) ресурсосберегающей технологической платформы для развития способов борьбы с обледенением – модельной малогабаритной низкоскоростной климатической аэродинамической трубы (до 0,05 Маха), реализация интегрированного управления, записи и анализа данных с суперкомпьютера;
- Проведение комплекса оптимизационных расчетов при проектировании конструкции проточного тракта модельной малогабаритной аэродинамической трубы;
- Построение области допустимых с точки зрения уноса материала значений конструктивных параметров фасонных изделий трубопроводов для транспортировки двухфазных потоков;
- Реализация принципиально новой информационной модели потоковой обработки данных, основанной на прямом вводе порций данных в оперативную память вычислительных узлов удаленного суперкомпьютера, минуя классическую схему сохранения данных на жестких дисках. Эта модель устраняет сдерживающий фактор использования метода PIV (Particle Image Velocimetry) и его модификаций, связанный с большой вычислительной сложностью процедур обработки данных. Область применения – экспериментальное исследование характеристик двухфазного потока в факеле форсунки для оптимизации конструкций форсунок газотурбинных авиационных двигателей;
- Разработка архитектуры распределенного интерконнекта (логическая, физическая и программная структуры). Создание распределенной вычислительной среды и распределенной системы хранения данных на ресурсах ИМСС в Перми (вычислитель «Тритон» 4.5ТF/36ТБ) и ИММ в Екатеринбурге (суперкомпьютер «УРАН» 225.85ТF/3х72ТБ);
- Разработка новых двухмерных математических моделей, алгоритмов и программ, реализующих унифицированный подход к решению аэроупругих задач;
- Разработка и опрабация методик оценки виброустойчивости валов газоперекачивающих агрегатов без учета и с учетом аэроупругих процессов;
- Создание задела по научно-методическому обеспечению решения газо- и гидродинамических задач, задач по оценке напряженно-деформированного состояния конструкции, газо- и гидроупругости, апробированного в рамках успешно функционирующего с 2005 года Регионального центра технической компетенции «AMD-ПНИПУ», выпустившего по программам дополнительного профессионального образования более 750 человек;
- Разработка методик для оценки напряженно-деформированного состояния входных и выходных шлейфов газоперекачивающих агрегатов, с учетом геологии, взаимодействии с грунтом, при внутреннем давлении, без учета аэроупругих эффектов;
- Разработка физических и математических моделей для исследования процессов динамического нагружения крупногабаритных транспортных конструкций из композиционных материалов. Исследование влияния конструктивных и физико-механических параметров на картину деформирования;
- Проведение численных исследований работы газодинамических нагревательных устройств установки по производству рессор в связанной газотермоупругой постановке с учетом смесеобразования, горения в потоке, нагрева и деформирования заготовки;
- Разработка методик численного расчета по оценке положения центра давления при различных условиях полета противоградовой ракеты;
- Исследование газодинамических процессов в газорегулирующих клапанах РДТТ, эффектов перестройки течения, построение расходных характеристик, зависимостей тяги и импульса от положения клапана;
- Исследование гидродинамических процессов и процессов деформирования циркуляционного кармана флотационной машины из композиционного материала;
- Исследование напряженно-деформированного состояния, разработка новых конструктивных схем оправок для непрерывной намотки труб из композиционных материалов;
- Созание методик проектирования волноводов переменного сечения (акустических трансформаторов) и обеспечение эффективности их применения в различных областях техники;
- Разработка методик моделирования двухфазных потоков и численное исследование характеристики распыла пневматической форсунки в камере сгорания с учетом процессов горения.