К концу 2012 г штатная тактовая частота новых процессоров едва достигла рубежа в 4 ГГц. Но такие процессоры имеют одно-два(?) ядра, так как интенсивное выделение тепла не позволяет разместить на одном кристалле большое количество ядер, работающих на высокой частоте. Конструктив современных процессоров ограничивает рассеиваемую корпусом процессора мощность (TDP) величиной 150-160 W, а для последних кристаллов малой площади и того меньше - 70-90 W. Превзойти эти величины можно повышая эффективность отвода тепла от корпуса процессора применяя охладители с жидким теплоносителем, однако, если исключить использование жидкого азота и др. криогенных жидкостей, то значительно увеличить допустимую рассеиваемую мощность не удаётся.
Вместо увеличения тактовой частоты для повышения производительности компьютера в целом можно пойти по пути увеличения числа процессоров, и наиболее экономичным является размещение нескольких процессоров на одном кристалле (многоядерные процессоры), работающих на умеренной частоте. На этом пути уже несколько лет назад созданы многоядерные процессоры сначала для серверов, затем для настольных ПК, ноутбуков, а теперь и для планшетов и смарт-телефонов.
Лидерами по количеству ядер на процессор и по количеству процессоров в системе являются, конечно, серверы (не считая специализированные вычислительные системы, такие, как графические карты, которые содержат сотни ядер). Однако увеличение количества процессорных ядер выгодно лишь при условии, что все ядра заняты вычислениями, что требует либо распараллеливания задачи на несколько одновременно исполняемых потоков вычислений, либо надо загрузить компьютер огромным количеством однопоточных задач.
|
THEOR2 : Компьютер представляет собой GPU SuperWorkstation 7047GR-TRF производства Supermicro® с небольшими модификациями. Основой является высоконадёжная системная плата Supermicro® X9DRG-QF, допускающая установку до 2-х процессоров Xeon и до 16 модулей памяти с исправлением ошибок (ECC). Качество оборудования производства Supermicro продемонстрировано многолетней бесперебойной работой базового сервера ЛТФ Theor. На системной плате установлены 2 процессора Intel® Xeon® E5-2667 v2 с номинальной частотой 3.30 ГГц (апгрейд 2016 г). В каждом процессоре по 8 ядер, представляющих полноценные вычислительные устройства. Таким образом Theor2 является по сути 16-ти процессорным сервером. В зависимости от суммарной загрузки процессора, отдельные ядра могут "разгоняться" до 4.0 ГГц в т.н. "турбо-режиме". При отключенном HyperThreading все ядра одновременно могут долговременно работать на частоте 3.6 ГГц. Объём установленной памяти - 512 ГБайт (апгрейд 2016 г). Сервер Theor2 имеет отсеки для установки 8 3.5''-дюймовых и для 8 2.5''-дюймовых SAS или SATA дисков. 16-портовый SATA/SAS контроллер LSI® SAS 9201-16i обеспечивает подключение всех дисков. В настоящий момент установлены 5 SAS дисков Seagate Cheetah ST3600057SS 15000 rpm по 600 ГБ и один SSD диск 240 ГБ для размещения операционной системы. SAS диски объединены в один отказоустойчивый RAID-5 массив ёмкостью 2 Терабайта со скоростью линейного чтения до 700 МБайт/c. THEOR3 : Компьютер (платформа SYS-7048GR-TR) представляет собой, соответствующее концу 2017 г., перевоплощение предыдущей модели. Системная плата Supermicro® X10DRG-Q, допускающая установку до 2-х процессоров Xeon v.4 и до 16 модулей памяти LRDIMM DDR4 с исправлением ошибок (ECC). На системной плате установлены два 12-ти ядерных процессора Intel® Xeon® E5-2687W v4 с номинальной частотой 3.0 ГГц (до 3.5 ГГц в турбо-режиме). Объём установленной памяти - 1024 ГБайт. В качестве дополнительного вычислительного средства на THEOR2 имеется графический процессор (GPU) Nvidia Tesla C2075 с максимальной теоретической производительностью 515 Гфлопс с двойной точностью (1 Терафлопс для чисел с одинарной точностью). А на THEOR3 установлен более новый GPU Nvidia Tesla P100 с максимальной теоретической производительностью 4700 Гфлопс с двойной точностью (9.3 Терафлопс для чисел с одинарной точностью). Для проведения вычислений на GPU необходимо использование специальных языков и приёмов программирования, но есть возможность использования готовых библиотек алгоритмов или программных продуктов подобных Maple и Mathematica. Дополнительно см. страницу о технологии CUDA. THEOR4 : Компьютер (платформа SYS-7049GP-TRT) по конструкции аналогичен THEOR2/3, но в нём установлены новейшие, доступные в конце 2019 года компоненты. Системная плата Supermicro® X11DPG-QT, допускающая установку до 2-х процессоров Xeon Cascade Lake с тепловым пакетом до 200 Ватт и до 24 модулей памяти LRDIMM DDR4 (до 2933 MHz) с исправлением ошибок (ECC). На системной плате установлены два 18-ти ядерных процессора Intel® Xeon® Gold 6254 с номинальной частотой 3.1 ГГц (до 4.0 ГГц в турбо-режиме). Объём установленной памяти - 1536 ГБайт. THEOR5 : Сервер "Gladius". Системная плата Supermicro® X12DPi-N6, допускающая установку до 2-х 3rd generation Xeon Scalable процессоров с тепловым пакетом до 270 Ватт и до 16 модулей памяти LRDIMM DDR4 (до 3200 MHz) с исправлением ошибок (ECC). На системной плате установлены два 18-ти ядерных процессора Intel® Xeon® Gold 6354 с номинальной частотой 3.0 ГГц (до 3.6 ГГц в турбо-режиме), превосходящие по производительности процессоры Xeon® Gold 6254 в сервере THEOR4. Объём установленной в сервере оперативной памяти - 1 TБайт. Корпус (Supermicro CSE-825BTQC-R1K23LPB-2U) выбран вдвое меньшей высоты (2U), чем предыдущие серверы THEOR/2/3/4 из-за удобства размещения в стойке при отсутствии необходимости в большом количестве дисковых накопителей классического формата. Система, прикладное ПО, и директория для временного хранения файлов /scratch размещены на SSD накопителе формата M.2 NVME Samsung PM9A3 ёмкостью 960GB . Сравнение процессоров на THEOR (Xeon E5-2690 @ 2.9GHz) с процессорами
Xeon на более новых серверах ЛТФ см. на странице
"CPU Benchmarks".
|
Компьютеры Theor2/3/4/5 работают под управлением 64-бит ОС Linux Debian 12.
| Название | версия | команда | X11 | документация | комментарий |
| Компиляторы с языков высокого уровня, средства разработки | |||||
| Intel Fortran 77, 90, 95 | 19.1 | ifort | ifort -help, Guide ver.19, Other DOCs v.19 | рекоменуемая оптимизация '-fast' | |
| Intel C | 19.1 | icc | icc -help, Guide v.19 | ||
| Intel C++ | 19.1 | icpc | icpc -help, Guide v.19 | ||
| GNU Fortran 77 | 12 |
gfortran | о компиляторах GNU | ||
| GNU C | 12 | gcc | man gcc,
info gcc HTML |
рекомендуемая оптимизация '-O3 -mtune=core2', о компиляторах GNU |
|
| GNU C++ | 12 |
g++ | man g++,
info g++ HTML |
о компиляторах GNU | |
| GNU Debugger | 13 | gdb | man gdb, info gdb | ||
| Code::Blocks | 20 |
codeblocks | + | docs in HTML | Среда разработки gcc |
| Eclipse | 3.8 |
eclipse | + | Среда разработки JAVA | |
| geany | 1.38 |
geany | + | fast and lightweight IDE | |
| Библиотеки программ | |||||
| - | Info in HTML | не поддерживается в Debian 11 и новее, есть на сервере thd10.jinr.ru | |||
| ATLAS3 | 3. | - | Docs in PS | ||
| LAPACK | 3.0.2 | - | Docs HTML | программы линейной алгебры | |
| BLAS | 1.1 | - | Docs in PS | ||
| Intel Math Kernel Library | -lmkl | - | Guide | ||
| Системы аналитических и численных вычислений | |||||
| Mathematica |
13 | Mathematica / math | +/- | Demo, Guide | License Monitor |
| Maple |
24 | xmaple / maple | +/- | Maple установлен ещё на i9a, i9b, i9c! | Sage |
9.5 | sage | - | HTML, Tutorial | Бесплатная альтернатива Maple и Mathematica! |
| Scilab |
6.1 | scilab | + | HTML, Wiki | Scientific software package for numerical computations, analog MATLAB |
| |
|
|
+ | не поддерживается в Debian 11 и новее, есть на сервере thd10.jinr.ru | |
| |
| + | не поддерживается в Debian 11 и новее, есть на сервере thd10.jinr.ru | ||
| ROOT |
6.28 | root / root -b | +/- | Home, User Guide, Tutorials | ROOT is a framework for data processing, born at CERN |
| Браузеры, FTP, e-mail и т. п. | |||||
| Firefox |
115 |
firefox |
+ | man iceape | браузер |
| Редакторы текстов | |||||
| Emacs | 28 | emacs | +/- | man emacs info emacs |
|
| Visual Editor IMproved | 8.0 | gvim vim |
+ - |
man vim | |
| Системы подготовки и просмотра документов | |||||
| Ghost Script | 9.20 | gs | + | man gs | работа с PostScript файлами |
| Evince | 3.22 | evince | + | man evince | Document (PostScript, PDF) viewer |
| XPDF | 3.0 | xpdf | + | man xpdf | Document (PostScript, PDF) viewer |
| Графические средства | |||||
| GNU Image Manipulation Program | 2.10 | gimp | + | man gimp | |
| Grace | 5.1 | grace xmgrace |
+ | HTML | |
| X Fig | 3.2 | xfig | + | man xfig | |
| GNU plot | 5.4 | gnuplot | +/- | man gnuplot | |
| Файл-менеджеры | |||||
| Midnight Commander | 4.8 | mc | - | man mc, HTML | со встроенным FTP клиентом |
"+" в колонке "X11" показывает необходимость системы X-Window для работы программы,
"+/-" означает, что программа может работать, как в системе X-Window, так и в текстовом режиме.
Fortran Серверы Theor2/3/4/5 обеспечивают отличную производительность для тех, кому необходимы вычисления с плавающей точкой. Большое количество процессорных ядер открывает возможности для ускорения расчётов путём распараллеливания. Для пользователей, желающих программировать на Fortran, естественно использовать компилятор от компании Intel. Компилятор поддерживает стандарты Fortran-77, -90, -95. Вызывается компилятор командой 'ifort' (Intel Fortran). Рекомендуется использовать опцию оптимизации '-fast'. Краткую справку по опциям командной строки можно получить по команде 'ifort -help'.Документацию по Intel Fortran можно найти на Web-страницах: Локальная копия документации 2019 г, "Intel(R) Fortran Compiler Documentation", "Intel(R) Fortran Compiler for Linux - Top Technical Issues", Intel(R) Fortran Compiler for Linux Product Manuals.
Mathematica - использует одну из пяти конкуррентных сетевых лицензий, доступных в ЛТФ. Текущее использование лицензий показывает License Monitor", а график поможет вам выбрать время, когда можно ожидать максимальную вероятность получения свободной лицензии в ваше распоряжение.
Maple - установлен с фиксированной лицензией на данный компьютер, но может быть одновременно запущен несколькими пользователями. Maple способен использовать несколько процессорных ядер для вычислений (по умолчанию до 8). Изменить максимальное количество ядер, разрешённых для использования, можно командой "kernelopts(numcpus=N);", где N от 1 до 16. В некоторых функциях Maple может использовать GPU Tesla на Theor2/3. Подробнее см. страницу, посвящённую использованию технологии CUDA.
Reduce Reduce на Theor2/3/4 - 64-разрядный, способен адресовать более 4 GB памяти.
Библиотеки ЦЕРН (CERN) более не поддерживаются в новых выпусках ОС Debian. При необходимости в этих библиотеках войдите на виртуальный сервер THD10 (THeor Debian 10) используя 'rlogin' или 'ssh' со своим логином и паролем.
1) См. полный график результатов теста Linpack
2) O.C. - означает OverClocked - повышенная частота
!) См. сравнение процессоров, установленных на THEOR1/2/3/4/5
Все пользователи, зарегистрированные на Unix кластере ЛТФ, получают возможность доступа на Theor2/3/4/5. Методы доступа аналогичны другим серверам ЛТФ.
Для работы на Theor2/3/4/5 с программами, интенсивно использующими ввод/вывод данных из файлов, выделено пространство на локальном SSD диске в директориях /scratch и RAID массивах из HDD: /data/theor2[3]. Хранение на этих ресурсах данных, не связанных непосредственно с вычислениями, не допускается.
Компьютерная группа ЛТФ
2013 - 2023 гг.
e-mail: super@theor.jinr.ru, telepuzik@theor.jinr.ru e-mail yoda@theor.jinr.ru, godzilla@theor.jinr.ruДата обновления: 2024-08-14 18:44:11
Вверх Главная страница описания Главная страница ЛТФ