home
***
CD-ROM
|
disk
|
FTP
|
other
***
search
/
Chip 1996 April
/
CHIP 1996 aprilis (CD06).zip
/
CHIP_CD06.ISO
/
hypertxt.arj
/
9501
/
ELTESP2.CD
< prev
next >
Wrap
Text File
|
1996-03-08
|
19KB
|
325 lines
@VIBM Scalable PowerParallel System 2@N
@VRichi, a leggyorsabb...@N
...számítógép az országban, és az ELTE Elméleti Kémiai
Laboratóriumában található. @Kdr. Szalay Péter@N egyetemi docens
segítségével mutatjuk be olvasóinknak.
@VSzalay:@N Az IBM Scalable PowerParallel System SP2
elnevezésû nagygépnek nem a maximális kiépítését vásároltuk
meg, mivel a toronyban négy fiók még üres, vagyis jelenleg
hét node képezi a kiépítést. Ez a nagygép RISC processzor
alapú gépekre épül, amelyek kapcsolatát speciális szoftver
biztosítja. Az elsô fiókban egy 590-es gép található, amely
önmagában is nagyon gyors. A felette levô további három
fiókban kettô 390-es, illetve négy darab 370-es gép
következik. îgy jön ki a hét gépbôl álló felépítés, amelynek
teljesítménye az 1000x1000-es Linpac-teszt szerint 968
MFLOPS. Ha ehhez hozzáadjuk még külsô gépeink kapacitását,
akkor GFLOPS feletti eredményt kapunk. Az SP2-re ugyanis egy
IBM RS6000 560-as és egy 580-as, valamint egy 320-as modell
is kapcsolódik. Utóbbi arról nevezetes, hogy az elsô IBM
RISC gép volt az országban.
A nagygépet X-Window alatt futó szoftver, az SP2
Parallel System Support révén kezeljük. A program
kommunikációs ablakaiban található meg minden információ a
gépek állapotáról, és a hibaüzenetek is itt jelennek meg a
RISC gépek displayét helyettesítô mezôkben, továbbá a
különbözô beállítások is (még a ventilátor fordulatszámának
módosítása is) ezen az úton végezhetôk el. Nem tartozik
külön monitor a hét node mindegyikéhez, hanem ezzel a
szoftverrel választjuk ki közülük azt, amelyikre be akarunk
jelentkezni. Globális utasítások is kiadhatók az összes node
számára (pl. reboot, kikapcsolás, service stb.).
A Load Leveler elnevezésû szoftver viszont lehetôvé
teszi a @Kjob@N-ok kiosztását -- a felhasználóknak nem szükséges
külön bejelentkezniük és eldönteniük, hogy a hét node közül
pontosan melyiken kívánnak dolgozni. A userek ennek a
programnak küldik el jobjaikat, melyekre vonatkozóan
különféle paramétereket is megadhatnak (a feladatok több
job-osztályba sorolhatók, annak alapján, hogy mekkora a
memóriaigényük, mikor kezdhetô a futtatásuk leghamarabb,
milyen operációs rendszer alatt, kik jogosultak a
hozzáféréshez stb.), az pedig a node-ok terheltségének
függvényében eldönti, hogy egy-egy job hová kerüljön, így
biztosítva az egyenletes kihasználtságot, szervezve az
éjszakai munkát. Mivel nemcsak a munkafeladatok, hanem a
node-ok is különböznek egymástól, a usernek lehet olyan
kikötése is, hogy jobja egy adott node-ra kerüljön. Ebben az
esetben megtörténhet, hogy a szoftver a jobomat várakoztatni
fogja, és errôl egy ablakban, az érintett node mezôjében
megjelenô @Kbusy@N felirattal tájékoztat.
@VCHIP:@N Hálózaton keresztül összesen hány gép kapcsolódik
az SP2-re?
@VSzalay:@N Az SP2 dobozában az említett hét node található.
Erre kapcsolódik még három gép: a 320-as Theo, ez a @Kcontrol
@Kworkstation@N, az 580-as Paracelsus, amely file-szerver
funkciót is ellát, illetve a grafikusan ""kihegyezett"
560-as Theodora. Az ELTE Kémiai Tanszékcsoportjának otthont
adó épületben TCP/IP hálózatot építettünk ki, így minden
munkatárs a szobájából, a PC-jérôl is elérheti a nagygépet.
Emellett Windows for Workgroups is fut a hálózaton, amelynek
egy pentiumos gép a szervere: ez elsôsorban az oktatószobát
szolgálja ki, ahol 16 PC található. Az épület szintjén kb.
150 gép kapcsolódik a hálózatba, ezek többsége
IBM-kompatibilis PC, de akad Macintosh is. Ezekrôl a
gépekrôl a Paracelsuson keresztül vezet az út az SP2-höz,
amely közvetlenül nem érhetô el. Erre biztonsági okokból
volt szükség, hiszen hálózatunk az ELTENethez kapcsolódik,
ami pedig az Internettel áll összeköttetésben, vagyis az
egész világ felé nyitott.
@VCHIP:@N Az SP2-rôl azt olvastam, hogy egész Európában
összesen nem található belôle több két tucatnyinál. Önök
miként jutottak hozzá ehhez a párját ritkító nagygéphez?
@VSzalay:@N Az ELTE Kémiai Tanszékcsoportja a FEFA-hoz
(Felsôoktatási Fejlesztési Alap) nyújtotta be pályázatát,
amely részben költségvetési forrrásokból, részben világbanki
hitelbôl támogatja az egyetemek infrastrukturális
fejlesztését. Ennek a támogatás-konstrukciónak a harmadik
fordulójában nyertük el egy NMR (a molekulák szerkezetének
meghatározására szolgáló) készülék és vele együtt az SP2
vásárlásához szükséges összeget. Tehát teljes egészében egy
szerkezeti kémiai beruházásról volt szó. Pályázatunkról a
múlt év elején döntöttek, és az Ifabón láttunk hozzá a
kínálat feltérképezéséhez. Június közepén írtuk ki a tendert
a számítógép-forgalmazó cégek számára, melynek elnyerésére
élénk verseny alakult ki, ne nevezzük meg, mely cégóriások
hazai képviselôi között. Végül az IBM ajánlata mellett
döntöttünk, mivel bebizonyosodott, hogy az általunk használt
programokkal az általuk javasolt gép fut a leggyorsabban.
Már az egész folyamat legelején sok segítséget kaptunk a
Mutex Kft.-tôl, amely IBM business partner, de miután SP2-re
terelôdött a szó, az IBM Hungary Kft.-vel vettük fel a
kapcsolatot, azonban a Mutexszel sem szakadt meg az
együttmûködésünk, utólag vásárolt részegységeket, pl.
memóriabôvítést szállít nekünk. Július legvégén döntöttünk,
ezt követte a FEFA és rajta keresztül a Világbank
jóváhagyása, mivel ilyen támogatás esetében nagyon szigorú
követelményeknek kell megfelelnie a nyertes pályázónak. Az
IBM-mel szeptember elején írtuk alá a szerzôdést, és október
elsô napjaiban érkezett meg a gép. A második napon már
mûködött is, míg a speciális igényeink szerinti telepítés
egészében tíz napot vett igénybe.
@VCHIP:@N Milyen számítások végzéséhez szükségeltetik egy
ekkora kapacitású nagygép?
@VSzalay:@N Az Elméleti Kémiai Laboratóriumban három csoport
dolgozik. Egyikük a tradicionálisnak számító kvantumkémiai
csoport, melynek vezetôje dr. Fogarasi Géza professzor, aki
egyben a tanszék élén is áll. Ez a molekulák
elektronszerkezetének meghatározásával foglalkozik,
mindennemû kísérleti módszer alkalmazása nélkül, pusztán
nagy pontosságú számítások végzése révén, így próbálva
meghatározni a molekulák tulajdonságait. Ezek rendkívül
drága számítások, elvégzésükre csak ilyen hatalmas
kapacitású gépek képesek. Még így is viszonylag kicsi
molekulák szerkezetét tudjuk számolni, ugyanis a molekulák
méretének növekedésével a számítási igény a negyedik-hatodik
hatvány szerint növekszik. Ezek a számítások spektroszkópiai
pontosságúak, és a kísérleti szakemberek számára óriási
jelentôségûek, akik az általuk felvett spektrumok
kiértékelésénél használják ôket. Ilyen CPU- és input-output
igényes számításokat (nagy mennyiségû integrált kell
tárolni, és nagyon sok mûveletet végezni velük) csak ekkora
teljesítményû gépekre lehet bízni. Ezeket eddig külföldön
végeztettük el, most viszont az SP2-nek köszönhetôen ebben a
tekintetben is versenyképesekké váltunk a nyugati
egyetemekkel, melyeknek a szakemberei a konferenciákon néha
még irigyelnek is bennünket. Ez az elméleti munka szigorúan
alapkutatás jellegû, ahhoz a kísérleti munkához hasonlóan,
amelyet támogatunk vele. Ezért fontosak számunkra a kutatás
támogatására létesített alapok, amelyek remélhetôleg a
jövôben is megmaradnak Magyarországon. Az ipartól ugyanis
aligha várhatnánk ilyen jellegû támogatást, noha az
alapkutatás közvetett módon ennek a szektornak is fontos.
A másik a molekulamodellezô csoport, dr. Náray-Szabó
Gábor professzor, az MTA levelezô tagjának vezetésével. ïk
nagyobb molekulákkal foglalkoznak, ebbôl következôen nem
olyan szigorú elméleti követelmények szerint, mint a
kvantumkémia. Viszont ennek köszönhetôen már olyan nagy
méretû molekulákat is vizsgálhatnak, amelyek az ipar,
különösen a gyógyszergyártás számára közvetlen jelentôséggel
is bírnak. Ennek megfelelôen jól kiépített kapcsolatban
állnak egymással. Ez a csoport rendelkezik egy korábbi
FEFA-pályázaton nyert pénzbôl vásárolt röntgenkészülékkel
is, a nagygép a vele felvett adatok kiértékelését is
segíteni fogja különbözô elméleti modellek alapján.
A harmadik csoport folyadékszerkezet-meghatározással
foglalkozik, tehát több molekula együttes szerkezetét, a
molekulák kölcsönhatását kutatja. Más a számítógéppel
szembeni elvárásuk is: esetükben a memória- és az
input-output igény is kicsi, csupán a mûveletek száma nagy.
Ezért jobjaik nagyon jól megférnek a kvantumkémiai csoportéi
mellett a gépen.
Természetesen az Elméleti Kémiai Laboratórium mellett
más is hozzáfér az SP2-höz. ùgy tûnik, hogy következô
szinten, a Kémiai Tanszékcsoporton belül a legnagyobb
felhasználó a Szerveskémiai Tanszék lesz, amely szintén
molekulaszerkezet-meghatározási igényekkel lép fel. ïk fôleg
félempirikus eljárásokat használnak, amelyek valahová a
kvantumkémia és a molekulamodellezés módszerei közé
helyezhetôk. Emellett a nagygépet a már említett NMR
készülékkel nyert spektrumok kiértékelésére is használni
fogjuk, a fennmaradó gépidôt pedig a szoftver segítségével
további felhasználók számára is hozzáférhetôvé tesszük. Az
SP2 ugyanis az egész egyetem rendelkezésére fog állni. A
Természettudományi Karon található egy hasonló, SP1-es gép
nyolc node-dal, amely az ELTE, a Közgazdasági és a Mûszaki
Egyetem közös gépe, amelyhez hamarosan egy dedikált optikai
kábel köt majd bennünket, és akkor a Load Leveler szoftver
révén használható lesz számunkra az ott található nagyobb
diszk-kapacitás, illetve a szabad CPU-kapacitásokat
kölcsönös egymás rendelkezésre tudjuk bocsájtani.
@VCHIP:@N A felsorolt kutatócsoportok milyen szoftvereket
használnak?
@VSzalay:@N A kvantumkémiai csoport részben itt fejlesztett,
részben más kutatócsoportok által írt programokkal dolgozik,
amelyek mint alapkutatást támogató szoftverek, abban térnek
el az összes többitôl, hogy a hordozó szalag értékét fedô,
jelképes áron hozzáférhetôk. Ilyenek az ACES-2 és a Columbus
programcsomagok, amelyek fejlesztésében külföldi útjaim
során magam is részt vettem, azután a Texas-90
programcsomag, melynek létrejötte annyiban kapcsolódik a mi
egyetemünkhöz, hogy a világ egyik leghíresebb
kvantumkémikusa, az Amerikában élô Pulay Péter ezen a
tanszéken kezdett, itt fogott bele ennek a szoftvernek a
megírásába is; természetesen nagyon jó kapcsolatot tartunk
fent vele, tanszékvezetônk többször felkeresi, és a
programba az ô munkája is beleépült. Megvenni szándékozunk
egy TurboMol nevû szoftvert és a legismertebbet, a Gaussian
programcsomagot. A folyadékszerkezet megállapításához igen
egyszerû programokat használnak munkatársaink, Monte
Carlo-szimulációkat készítenek. A molekulamodellezôk számára
viszont kemény pénzekért férhetôk hozzá a programok, mivel
ôk, mint említettem, közvetlen kapcsolatban állnak az
iparral is. Náray professzor azonban a Tripos nevû céggel
kapcsolatban állva ezek egy részének fejlesztésében maga is
részt vesz, továbbá nagyon kedvezményesen jutottunk a Biosym
programjaihoz is. Látványos grafikai megjelenítésre alkalmas
programokról van szó, így ezek nem az SP2-n futnak, hanem az
igényes háromdimenziós grafikára is képes IBM RISC 560-ason.
@VCHIP:@N A fentiek során szót ejtett az oktatóteremrôl. Az
SP2 milyen formában jelenik meg az oktatásban, a hallgatók
számára mennyiben hozzáférhetô?
@VSzalay:@N Oktatótermünkben Microsoft Windows fut a gépeken
-- ezek rajta vannak az épületben található Ethernet
hálózaton, amit egy pentiumos gép szolgál ki. A windowsos
alkalmazás lehetôvé teszi a TCPIP kapcsolat felvételét a
hálózaton levô bármelyik géppel, így elérhetô az 580-as
front end gép is. A nagy grafikus alkalmazásokat nyilván nem
lehet messzire vinni a hálózaton, egyrészt a nagy
adatmennyiség, másrészt a speciális grafikus kártyák igénye
miatt, az egyszerûbbek, pl. spektrumkirajzolások azonban
továbbíthatók. Laboratóriumunk összes RISC gépén Unix
operációs rendszer fut, melynek grafikus felülete az X-11.
Már megrendeltünk egy X-11-es emulációt a Microsoft
Windowshoz. Miután ez a rendszer feláll, a grafikus
alkalmazások Windows alól is elérhetôk lesznek, és akkor
ezek a RISC gépek nemcsak az alapvetô számítástechnikai
képzésben vesznek majd részt, hanem más kurzusokon is,
különbözô dolgok szemléltetésére.
CPU-igényes, tehát az SP2-re váró jobok esetében a
hallgatókat három csoportba sorolhatjuk. Az alapkurzuson
részt vevôk csak igen rövid számításokat végeznek,
amelyekhez nincs szükség nagygépre, az 580-as is megfelel a
célnak. A szakdolgozatukat írók, illetve a doktoranduszok,
viszont ugyanazt a munkát végzik, mint a kutatók, tehát
jogosultak az SP2 használatára is.
@VCHIP:@N Miként kapta az SP2 a Richi nevet?
@VSzalay:@N Ennek szomorú története van. Egy fiatal
kollégánk, volt rendszergazdánk, Hargitai Richárd emlékére
neveztük el a nagygépet Richinek, akivel közösen kezdtük el
ennek a beruházásnak a tervezését, de aki 29 évesen, egy
nappal a számítógép-forgalmazó cégek ajánlatainak
beérkezését megelôzôen elhunyt.
@VCHIP:@N Mennyibe került az SP2?
@VSzalay:@N A nagygép pontos ára, az IBM kérésére, nem
publikus. Az NMR spektrométer és az SP2 vásárlása együttesen
mintegy 80 millió forintos beruházást jelent, ekkora --
kivételesen nagy -- támogatásban részesültünk.
@VCHIP:@N Milyen kísérô szolgáltatásokat nyújt az SP2
szállítója?
@VSzalay:@N Egy év garanciát kaptunk hardverre, szoftverre
egyaránt, ez idô alatt nagyobb támogatást kapunk az IBM-tôl.
Nagyon meg vagyunk elégedve azzal a segítséggel, amit a cég
munkatársai a telepítés folyamán nyújtottak számunkra.
@VCHIP:@N Foglalkoznak-e máris bôvítési tervekkel?
@VSzalay:@N A memória elsô bôvítése jelenleg zajlik. @K(A cikk
@Knovember derekán készült -- a szerk.)@N Ennek eredményeként az
SP2-nek 640 Mbyte memória és 14 Gbyte diszkkapacitás áll
majd rendelkezésére.
@KKis Endre@N
@VAz IBM Scalable POWERparallel Systems típuscsalád@N
Az IBM csúcstechnológiát képviselô Scalable
POWERparallel 2 (SP2) modellje nagy elôrelépést jelent a
költség-effektivitás és a nagyobb teljesítmény irányába.
Napjaink tudományos és üzleti problémáinak megoldásához
többnyire nagy teljesítményû és rugalmas, nyílt rendszerû
Unix szerverek bevetése szükséges. Az SP2 ezeknek a
követelményeknek kiválóan megfelel, mivel teljes körû
rendszerrel szolgál a végfelhasználók adat- és
számítás-intenzív alkalmazásaihoz.
Az SP2 egyik sajátsága a ""széles" és a ""keskeny"
node-típus. A Wide 66 node-ban 66,7 MHz-es POWER2
processzor, 256 Kbyte adat- és 32 Kbyte utasítás-cache van,
továbbá 64 Mbyte-tól 2 Gbyte-ig terjedô memória. A beépített
SCSI adapter 1-18 Gbyte helyi lemezterületet támogat, az I/O
és hálózati kapcsolatokhoz pedig 8 mikrocsatornás slottal
rendelkezik. A ""keskeny" node-oknak két változata készül,
az egyik IBM Power, a másik POWER2 architektúrát használ.
Mindkettôhöz 64-512 Mbyte helyi memória, 1-9 Gbyte local
diskes integrált SCSI adapter és 4 mikrocsatornás slot
tartozik. A Thin 62-es Power architektúrájú node
mikroprocesszora 62,5 MHz-es, SCSI-2 adaptere 1--4 Gbyte-nyi
helyi lemezt támogat. Thin 66-os POWER2 kiépítésû párja 66,7
MHz-en dolgozik, adat-cache-e 64, utasítás-cache-e 32
Kbyte-os. ùj SCSI-Fast/Wide adaptere 1-9 Gbyte local disket
támogat.
Az SP2 lelke a processzor-node-ok közötti hálózati
kapcsolatot biztosító High Performance Switch és az
iparág-elsô HPS-2 adapter. A HPS legkevesebb négy
adatösvényt biztosít bármely két node között. A 40
Mbyte/s-os sávszélesség és az alkalmazások közötti kevesebb
mint 40 mikroszekundumos késleltetési idô négyszer rövidebb
annál, amit a korábbi technológia nyújtani tudott. A HPS-2
Adapter pedig még ezt a teljesítményt, valamint a
hibaészlelés és -kezelés hatékonyságát is tovább fokozza.
Az SP2 rendszer valamennyi node-ja külsô hálózati
kommunikációra és I/O kapcsolatokra is nyitott. Több száz
hálózattípust és I/O tárolóeszközt támogat. Adatok
terrabyte-jaihoz biztosít hozzáférést több száz gigabyte-os
másodpercenkénti párhuzamos adatátviteli sebesség mellett.
Mikrocsatorna-adapterei révén a RISC System/6000 közvetlen
csatlakozású tárolóeszközök és szalagmeghajtók széles
skáláját, valamint a System/370 és System/390
szalag-alrendszereit is támogatja.
Az SP2 nagy, 16 node-ot befogadó rackjának fizikai
paraméterei nemkülönben impozánsak: szélessége 914,4,
magassága 2006,6, mélysége 1117,6 mm, súlya pedig 499 és 635
kg között mozog. (A szekrénynek 8 node-os változata is
készül.) Az SP2 jól skálázható: legkisebb kiépítésében 2, a
legnagyobban 512 node-ot foglal magában -- utóbbi alakjában
az amerikai Cornell Theory Center egyetemen mûködik.
@K(Az SP2 tulajdonságait Beer György, az IBM Hungary
@Krendszermérnökének közremûködésével ismertettük.)@N
@<9501\d2htau.gif>■■@n Spinsûrûség a futballabda alakú C60 molekula atomjain
@<9501\dora.gif>■■@n Katmodulin-tfp komplex modellje
@<9501\frontpan.gif>■■@n Node Front Panel Layout - az SP2 kezelôprogramjának egyik ablaka
@<9501\ll.gif>■■@n Load Leveler
- a @Kjob@Nok kiosztásának és a node-ok terheltségének áttekintése
@<9501\netmon1.gif>■■@n Network Monitor - a TCP/IP...
@<9501\netmon2.gif>■■@n ... a nagygép...
@<9501\netmon3.gif>■■@n ...és a node-ok hálózati szintjének sematikus ábrázolása