Slide 1

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

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 Altix450/4700 (Intel Itanium2) глобальной общей памяти

2. SGI Altix XE x86-64 (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
6.4GB/s скорость, <1usec MPI Latency

Стандартный интерконнект
0.2-2 GB/s скорость, 5-30usec MPI Latency
mem

mem

mem

mem

system system system system
+
+
+
+
OS
OS
OS
OS

...

Вычислительные
до 512P

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®
x86-64

ARBYTE

Глобальная общая память(от 1ГБ 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®

SGI® Altix® 4000
Сервера и суперкомпьютеры
(32 – 1024 проц. ядер)

•
2 процессорная архитектура
• Наивысшая производительность и возможности

(процессоров на узел)

Scale up

Intel®

100s

Itanium®

Altix 450
Среднего уровня
(4 – 76 проц. ядер)

10s
SGI® Altix® XE серверы и кластеры
• Intel® Dual-Core Xeon® процессорная архитектура
• Полностью интегрированное решение

2s
10s

Scale out
(общее кол-во процессоров)

Одна задача
Один пользователь

ARBYTE

|

1,000s

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 Itanium2
(Montecito), от 2ГБ до 6ТБ 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 6.4ГБайт/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 S
S S S S S
S S S S S
S S S S S
S S S S S
S S S S
I/O S S S S

Независимое масштабирование
Оптимальный баланс для любой задачи
• 8 RASC
RC100

• 8 I/O
Blades
• 8 I/O
Blades/
SSI

• 2 FPGAs
per blade

SGI Altix®
5D независимое
масштабирование

Density
• Up to 38
сокетов/
шкаф

• 1 сокет/
blade

• Мин. 2
сокета/
систему

• 2 сокета/
Blade

• Расширяется
по 2 сокета

ARBYTE

|

• 456ГБ/
систему
(A450)

Кластеры SGI Altix XE для инженерных расчетов
•

Новый уровень производительности Intel Xeon 5160 (Woodcrest)
– MSC Nastran V2005R2 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 InfiniteStorage

ARBYTE

|

Решение SGI для высокопроизводительных
вычислений
Altix суперкомпьютер для
сложных вычислений и
больших обьемов данных







Производительность и
масштабируемость
Для интерактивной работы с
большими обьемами данных
Интегрированная визуализация
Единая архитектура будущего

CAPABILITY

SGI x86 кластер:

CAPACITY




InfiniBand or
GigE Fabric







Fibre Channel or
InfiniBand or
GigE Fabric



SGI® NAS, SAN, CXFS,
DMF и др.

ARBYTE

Система
хранения
|
данных

Унифицированное ПО для
управления кластером: Scali
Manage
Кластерный интерконнект: Gigabit
Ethernet и/или InifiniBand 4x
ПО управления
ресурсами/очередями кластера:
Altair® PBS Pro
MPI библиотеки и средства
разработки Intel
Вариант использования x86 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 X86 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

x86 сервер приложений для MSC.SimManager

Altix 450

Altix 450 для баз данных
(Oracle)

InfiniteStorage 4500

Высокопроизводительные системы хранения

InfiniteStorage 4500

InfiniteStorage 4000

Вторичные системы хранения большого обьема

Пример решения
под ключ

InfiniteStorage 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 10ГБ/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

Моделирование

CAD
Цифровая модель

CAE
Инженерные расчеты

Изделие

Продукт

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 DaimlerChrysler

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
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
> 7дней < 365

Demote
> 1 год < 2 года

ARBYTE

|

Архив
> 2 года

Объединенное NAS & SAN хранилище с SGI®
InfiniteStorage – 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 VizioCenter – бюджетный аналог SGI Reality
Center
•

•

•

ПРОБЛЕМА: Высокая стоимость
существующих центров визуализации:
– Barco, Fakespace – от $150 000
– Arbyte VizioCenter - $30 000
ВОЗМОЖНОСТИ Arbyte VizioCenter:
– Новейшие технологии пассивного стерео –
лучше качество стерео, возможность
использования любых типов проекторов и
экранов
– Разрешение 1го канала – 1400x1050
– 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

448P

McLaren
Auto Racing

256P

Mazda

352P

Honda

424P

BMW AG

168P

Nissan

296P

Boeing

294P

Rolls-Royce

161P

Mitsubishi
Motors

184P

Sikorsky
Aircraft

164P

Ford Werke
AG

128P

Hyundai-KIA 148P

Solar
Turbines

96P

Skoda Auto

104P

Beijing U. Engine
Simulation Center

ARBYTE

|

128P

Пользователи SGI Altix – автомобилестроение
Организация
Honda

Местонахождение
США

Ford Motor Corp

США

Автомобили

DaimlerChrysler

США

Автомобили

Mazda

Япония

Автомобили

Toyota Motor Corp

Япония

Автомобили

Nissan

Япония

Автомобили

Hyundai Motor Corp Корея

ARBYTE

Сегмент Рынка
Автомобили

Автомобили

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

Индия

Поставщик

|

Пользователи SGI Altix – аэрокосмическая
отрасль
Организация

ARBYTE

Местонахождение

Сегмент Рынка

MTU Aero Engines

Германия

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

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, 1ТБ 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 ПетаБайта
под управлением SGI DMF

NASA – Project Columbia
•
•
•
•
•

#4 в текущем списке top500.org
60,96 ТФлопс
51,87 ТФлопс - Linpack
10240 процессоров, 20ТБ 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

|

McLaren F1 Racing Team
Проблема

Решение

• В соревнованиях
Formula1 разрыв между
первым и десятым
местом может составлять
всего 0.6 сек
• McLaren все время ищет
пути сократить время на
круге хотя бы на доли
секунды

• Установлен 256 проц SGI
Altix3700, SGI Prism, SGI
InfiniteStorage + CXFS
• В результате внедрения e
инженеров McLaren
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


Slide 2

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

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 Altix450/4700 (Intel Itanium2) глобальной общей памяти

2. SGI Altix XE x86-64 (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
6.4GB/s скорость, <1usec MPI Latency

Стандартный интерконнект
0.2-2 GB/s скорость, 5-30usec MPI Latency
mem

mem

mem

mem

system system system system
+
+
+
+
OS
OS
OS
OS

...

Вычислительные
до 512P

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®
x86-64

ARBYTE

Глобальная общая память(от 1ГБ 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®

SGI® Altix® 4000
Сервера и суперкомпьютеры
(32 – 1024 проц. ядер)

•
2 процессорная архитектура
• Наивысшая производительность и возможности

(процессоров на узел)

Scale up

Intel®

100s

Itanium®

Altix 450
Среднего уровня
(4 – 76 проц. ядер)

10s
SGI® Altix® XE серверы и кластеры
• Intel® Dual-Core Xeon® процессорная архитектура
• Полностью интегрированное решение

2s
10s

Scale out
(общее кол-во процессоров)

Одна задача
Один пользователь

ARBYTE

|

1,000s

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 Itanium2
(Montecito), от 2ГБ до 6ТБ 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 6.4ГБайт/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 S
S S S S S
S S S S S
S S S S S
S S S S S
S S S S
I/O S S S S

Независимое масштабирование
Оптимальный баланс для любой задачи
• 8 RASC
RC100

• 8 I/O
Blades
• 8 I/O
Blades/
SSI

• 2 FPGAs
per blade

SGI Altix®
5D независимое
масштабирование

Density
• Up to 38
сокетов/
шкаф

• 1 сокет/
blade

• Мин. 2
сокета/
систему

• 2 сокета/
Blade

• Расширяется
по 2 сокета

ARBYTE

|

• 456ГБ/
систему
(A450)

Кластеры SGI Altix XE для инженерных расчетов
•

Новый уровень производительности Intel Xeon 5160 (Woodcrest)
– MSC Nastran V2005R2 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 InfiniteStorage

ARBYTE

|

Решение SGI для высокопроизводительных
вычислений
Altix суперкомпьютер для
сложных вычислений и
больших обьемов данных







Производительность и
масштабируемость
Для интерактивной работы с
большими обьемами данных
Интегрированная визуализация
Единая архитектура будущего

CAPABILITY

SGI x86 кластер:

CAPACITY




InfiniBand or
GigE Fabric







Fibre Channel or
InfiniBand or
GigE Fabric



SGI® NAS, SAN, CXFS,
DMF и др.

ARBYTE

Система
хранения
|
данных

Унифицированное ПО для
управления кластером: Scali
Manage
Кластерный интерконнект: Gigabit
Ethernet и/или InifiniBand 4x
ПО управления
ресурсами/очередями кластера:
Altair® PBS Pro
MPI библиотеки и средства
разработки Intel
Вариант использования x86 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 X86 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

x86 сервер приложений для MSC.SimManager

Altix 450

Altix 450 для баз данных
(Oracle)

InfiniteStorage 4500

Высокопроизводительные системы хранения

InfiniteStorage 4500

InfiniteStorage 4000

Вторичные системы хранения большого обьема

Пример решения
под ключ

InfiniteStorage 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 10ГБ/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

Моделирование

CAD
Цифровая модель

CAE
Инженерные расчеты

Изделие

Продукт

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 DaimlerChrysler

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
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
> 7дней < 365

Demote
> 1 год < 2 года

ARBYTE

|

Архив
> 2 года

Объединенное NAS & SAN хранилище с SGI®
InfiniteStorage – 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 VizioCenter – бюджетный аналог SGI Reality
Center
•

•

•

ПРОБЛЕМА: Высокая стоимость
существующих центров визуализации:
– Barco, Fakespace – от $150 000
– Arbyte VizioCenter - $30 000
ВОЗМОЖНОСТИ Arbyte VizioCenter:
– Новейшие технологии пассивного стерео –
лучше качество стерео, возможность
использования любых типов проекторов и
экранов
– Разрешение 1го канала – 1400x1050
– 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

448P

McLaren
Auto Racing

256P

Mazda

352P

Honda

424P

BMW AG

168P

Nissan

296P

Boeing

294P

Rolls-Royce

161P

Mitsubishi
Motors

184P

Sikorsky
Aircraft

164P

Ford Werke
AG

128P

Hyundai-KIA 148P

Solar
Turbines

96P

Skoda Auto

104P

Beijing U. Engine
Simulation Center

ARBYTE

|

128P

Пользователи SGI Altix – автомобилестроение
Организация
Honda

Местонахождение
США

Ford Motor Corp

США

Автомобили

DaimlerChrysler

США

Автомобили

Mazda

Япония

Автомобили

Toyota Motor Corp

Япония

Автомобили

Nissan

Япония

Автомобили

Hyundai Motor Corp Корея

ARBYTE

Сегмент Рынка
Автомобили

Автомобили

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

Индия

Поставщик

|

Пользователи SGI Altix – аэрокосмическая
отрасль
Организация

ARBYTE

Местонахождение

Сегмент Рынка

MTU Aero Engines

Германия

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

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, 1ТБ 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 ПетаБайта
под управлением SGI DMF

NASA – Project Columbia
•
•
•
•
•

#4 в текущем списке top500.org
60,96 ТФлопс
51,87 ТФлопс - Linpack
10240 процессоров, 20ТБ 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

|

McLaren F1 Racing Team
Проблема

Решение

• В соревнованиях
Formula1 разрыв между
первым и десятым
местом может составлять
всего 0.6 сек
• McLaren все время ищет
пути сократить время на
круге хотя бы на доли
секунды

• Установлен 256 проц SGI
Altix3700, SGI Prism, SGI
InfiniteStorage + CXFS
• В результате внедрения e
инженеров McLaren
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


Slide 3

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

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 Altix450/4700 (Intel Itanium2) глобальной общей памяти

2. SGI Altix XE x86-64 (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
6.4GB/s скорость, <1usec MPI Latency

Стандартный интерконнект
0.2-2 GB/s скорость, 5-30usec MPI Latency
mem

mem

mem

mem

system system system system
+
+
+
+
OS
OS
OS
OS

...

Вычислительные
до 512P

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®
x86-64

ARBYTE

Глобальная общая память(от 1ГБ 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®

SGI® Altix® 4000
Сервера и суперкомпьютеры
(32 – 1024 проц. ядер)

•
2 процессорная архитектура
• Наивысшая производительность и возможности

(процессоров на узел)

Scale up

Intel®

100s

Itanium®

Altix 450
Среднего уровня
(4 – 76 проц. ядер)

10s
SGI® Altix® XE серверы и кластеры
• Intel® Dual-Core Xeon® процессорная архитектура
• Полностью интегрированное решение

2s
10s

Scale out
(общее кол-во процессоров)

Одна задача
Один пользователь

ARBYTE

|

1,000s

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 Itanium2
(Montecito), от 2ГБ до 6ТБ 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 6.4ГБайт/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 S
S S S S S
S S S S S
S S S S S
S S S S S
S S S S
I/O S S S S

Независимое масштабирование
Оптимальный баланс для любой задачи
• 8 RASC
RC100

• 8 I/O
Blades
• 8 I/O
Blades/
SSI

• 2 FPGAs
per blade

SGI Altix®
5D независимое
масштабирование

Density
• Up to 38
сокетов/
шкаф

• 1 сокет/
blade

• Мин. 2
сокета/
систему

• 2 сокета/
Blade

• Расширяется
по 2 сокета

ARBYTE

|

• 456ГБ/
систему
(A450)

Кластеры SGI Altix XE для инженерных расчетов
•

Новый уровень производительности Intel Xeon 5160 (Woodcrest)
– MSC Nastran V2005R2 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 InfiniteStorage

ARBYTE

|

Решение SGI для высокопроизводительных
вычислений
Altix суперкомпьютер для
сложных вычислений и
больших обьемов данных







Производительность и
масштабируемость
Для интерактивной работы с
большими обьемами данных
Интегрированная визуализация
Единая архитектура будущего

CAPABILITY

SGI x86 кластер:

CAPACITY




InfiniBand or
GigE Fabric







Fibre Channel or
InfiniBand or
GigE Fabric



SGI® NAS, SAN, CXFS,
DMF и др.

ARBYTE

Система
хранения
|
данных

Унифицированное ПО для
управления кластером: Scali
Manage
Кластерный интерконнект: Gigabit
Ethernet и/или InifiniBand 4x
ПО управления
ресурсами/очередями кластера:
Altair® PBS Pro
MPI библиотеки и средства
разработки Intel
Вариант использования x86 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 X86 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

x86 сервер приложений для MSC.SimManager

Altix 450

Altix 450 для баз данных
(Oracle)

InfiniteStorage 4500

Высокопроизводительные системы хранения

InfiniteStorage 4500

InfiniteStorage 4000

Вторичные системы хранения большого обьема

Пример решения
под ключ

InfiniteStorage 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 10ГБ/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

Моделирование

CAD
Цифровая модель

CAE
Инженерные расчеты

Изделие

Продукт

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 DaimlerChrysler

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
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
> 7дней < 365

Demote
> 1 год < 2 года

ARBYTE

|

Архив
> 2 года

Объединенное NAS & SAN хранилище с SGI®
InfiniteStorage – 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 VizioCenter – бюджетный аналог SGI Reality
Center
•

•

•

ПРОБЛЕМА: Высокая стоимость
существующих центров визуализации:
– Barco, Fakespace – от $150 000
– Arbyte VizioCenter - $30 000
ВОЗМОЖНОСТИ Arbyte VizioCenter:
– Новейшие технологии пассивного стерео –
лучше качество стерео, возможность
использования любых типов проекторов и
экранов
– Разрешение 1го канала – 1400x1050
– 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

448P

McLaren
Auto Racing

256P

Mazda

352P

Honda

424P

BMW AG

168P

Nissan

296P

Boeing

294P

Rolls-Royce

161P

Mitsubishi
Motors

184P

Sikorsky
Aircraft

164P

Ford Werke
AG

128P

Hyundai-KIA 148P

Solar
Turbines

96P

Skoda Auto

104P

Beijing U. Engine
Simulation Center

ARBYTE

|

128P

Пользователи SGI Altix – автомобилестроение
Организация
Honda

Местонахождение
США

Ford Motor Corp

США

Автомобили

DaimlerChrysler

США

Автомобили

Mazda

Япония

Автомобили

Toyota Motor Corp

Япония

Автомобили

Nissan

Япония

Автомобили

Hyundai Motor Corp Корея

ARBYTE

Сегмент Рынка
Автомобили

Автомобили

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

Индия

Поставщик

|

Пользователи SGI Altix – аэрокосмическая
отрасль
Организация

ARBYTE

Местонахождение

Сегмент Рынка

MTU Aero Engines

Германия

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

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, 1ТБ 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 ПетаБайта
под управлением SGI DMF

NASA – Project Columbia
•
•
•
•
•

#4 в текущем списке top500.org
60,96 ТФлопс
51,87 ТФлопс - Linpack
10240 процессоров, 20ТБ 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

|

McLaren F1 Racing Team
Проблема

Решение

• В соревнованиях
Formula1 разрыв между
первым и десятым
местом может составлять
всего 0.6 сек
• McLaren все время ищет
пути сократить время на
круге хотя бы на доли
секунды

• Установлен 256 проц SGI
Altix3700, SGI Prism, SGI
InfiniteStorage + CXFS
• В результате внедрения e
инженеров McLaren
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


Slide 4

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

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 Altix450/4700 (Intel Itanium2) глобальной общей памяти

2. SGI Altix XE x86-64 (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
6.4GB/s скорость, <1usec MPI Latency

Стандартный интерконнект
0.2-2 GB/s скорость, 5-30usec MPI Latency
mem

mem

mem

mem

system system system system
+
+
+
+
OS
OS
OS
OS

...

Вычислительные
до 512P

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®
x86-64

ARBYTE

Глобальная общая память(от 1ГБ 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®

SGI® Altix® 4000
Сервера и суперкомпьютеры
(32 – 1024 проц. ядер)

•
2 процессорная архитектура
• Наивысшая производительность и возможности

(процессоров на узел)

Scale up

Intel®

100s

Itanium®

Altix 450
Среднего уровня
(4 – 76 проц. ядер)

10s
SGI® Altix® XE серверы и кластеры
• Intel® Dual-Core Xeon® процессорная архитектура
• Полностью интегрированное решение

2s
10s

Scale out
(общее кол-во процессоров)

Одна задача
Один пользователь

ARBYTE

|

1,000s

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 Itanium2
(Montecito), от 2ГБ до 6ТБ 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 6.4ГБайт/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 S
S S S S S
S S S S S
S S S S S
S S S S S
S S S S
I/O S S S S

Независимое масштабирование
Оптимальный баланс для любой задачи
• 8 RASC
RC100

• 8 I/O
Blades
• 8 I/O
Blades/
SSI

• 2 FPGAs
per blade

SGI Altix®
5D независимое
масштабирование

Density
• Up to 38
сокетов/
шкаф

• 1 сокет/
blade

• Мин. 2
сокета/
систему

• 2 сокета/
Blade

• Расширяется
по 2 сокета

ARBYTE

|

• 456ГБ/
систему
(A450)

Кластеры SGI Altix XE для инженерных расчетов
•

Новый уровень производительности Intel Xeon 5160 (Woodcrest)
– MSC Nastran V2005R2 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 InfiniteStorage

ARBYTE

|

Решение SGI для высокопроизводительных
вычислений
Altix суперкомпьютер для
сложных вычислений и
больших обьемов данных







Производительность и
масштабируемость
Для интерактивной работы с
большими обьемами данных
Интегрированная визуализация
Единая архитектура будущего

CAPABILITY

SGI x86 кластер:

CAPACITY




InfiniBand or
GigE Fabric







Fibre Channel or
InfiniBand or
GigE Fabric



SGI® NAS, SAN, CXFS,
DMF и др.

ARBYTE

Система
хранения
|
данных

Унифицированное ПО для
управления кластером: Scali
Manage
Кластерный интерконнект: Gigabit
Ethernet и/или InifiniBand 4x
ПО управления
ресурсами/очередями кластера:
Altair® PBS Pro
MPI библиотеки и средства
разработки Intel
Вариант использования x86 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 X86 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

x86 сервер приложений для MSC.SimManager

Altix 450

Altix 450 для баз данных
(Oracle)

InfiniteStorage 4500

Высокопроизводительные системы хранения

InfiniteStorage 4500

InfiniteStorage 4000

Вторичные системы хранения большого обьема

Пример решения
под ключ

InfiniteStorage 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 10ГБ/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

Моделирование

CAD
Цифровая модель

CAE
Инженерные расчеты

Изделие

Продукт

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 DaimlerChrysler

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
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
> 7дней < 365

Demote
> 1 год < 2 года

ARBYTE

|

Архив
> 2 года

Объединенное NAS & SAN хранилище с SGI®
InfiniteStorage – 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 VizioCenter – бюджетный аналог SGI Reality
Center
•

•

•

ПРОБЛЕМА: Высокая стоимость
существующих центров визуализации:
– Barco, Fakespace – от $150 000
– Arbyte VizioCenter - $30 000
ВОЗМОЖНОСТИ Arbyte VizioCenter:
– Новейшие технологии пассивного стерео –
лучше качество стерео, возможность
использования любых типов проекторов и
экранов
– Разрешение 1го канала – 1400x1050
– 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

448P

McLaren
Auto Racing

256P

Mazda

352P

Honda

424P

BMW AG

168P

Nissan

296P

Boeing

294P

Rolls-Royce

161P

Mitsubishi
Motors

184P

Sikorsky
Aircraft

164P

Ford Werke
AG

128P

Hyundai-KIA 148P

Solar
Turbines

96P

Skoda Auto

104P

Beijing U. Engine
Simulation Center

ARBYTE

|

128P

Пользователи SGI Altix – автомобилестроение
Организация
Honda

Местонахождение
США

Ford Motor Corp

США

Автомобили

DaimlerChrysler

США

Автомобили

Mazda

Япония

Автомобили

Toyota Motor Corp

Япония

Автомобили

Nissan

Япония

Автомобили

Hyundai Motor Corp Корея

ARBYTE

Сегмент Рынка
Автомобили

Автомобили

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

Индия

Поставщик

|

Пользователи SGI Altix – аэрокосмическая
отрасль
Организация

ARBYTE

Местонахождение

Сегмент Рынка

MTU Aero Engines

Германия

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

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, 1ТБ 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 ПетаБайта
под управлением SGI DMF

NASA – Project Columbia
•
•
•
•
•

#4 в текущем списке top500.org
60,96 ТФлопс
51,87 ТФлопс - Linpack
10240 процессоров, 20ТБ 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

|

McLaren F1 Racing Team
Проблема

Решение

• В соревнованиях
Formula1 разрыв между
первым и десятым
местом может составлять
всего 0.6 сек
• McLaren все время ищет
пути сократить время на
круге хотя бы на доли
секунды

• Установлен 256 проц SGI
Altix3700, SGI Prism, SGI
InfiniteStorage + CXFS
• В результате внедрения e
инженеров McLaren
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


Slide 5

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

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 Altix450/4700 (Intel Itanium2) глобальной общей памяти

2. SGI Altix XE x86-64 (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
6.4GB/s скорость, <1usec MPI Latency

Стандартный интерконнект
0.2-2 GB/s скорость, 5-30usec MPI Latency
mem

mem

mem

mem

system system system system
+
+
+
+
OS
OS
OS
OS

...

Вычислительные
до 512P

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®
x86-64

ARBYTE

Глобальная общая память(от 1ГБ 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®

SGI® Altix® 4000
Сервера и суперкомпьютеры
(32 – 1024 проц. ядер)

•
2 процессорная архитектура
• Наивысшая производительность и возможности

(процессоров на узел)

Scale up

Intel®

100s

Itanium®

Altix 450
Среднего уровня
(4 – 76 проц. ядер)

10s
SGI® Altix® XE серверы и кластеры
• Intel® Dual-Core Xeon® процессорная архитектура
• Полностью интегрированное решение

2s
10s

Scale out
(общее кол-во процессоров)

Одна задача
Один пользователь

ARBYTE

|

1,000s

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 Itanium2
(Montecito), от 2ГБ до 6ТБ 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 6.4ГБайт/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 S
S S S S S
S S S S S
S S S S S
S S S S S
S S S S
I/O S S S S

Независимое масштабирование
Оптимальный баланс для любой задачи
• 8 RASC
RC100

• 8 I/O
Blades
• 8 I/O
Blades/
SSI

• 2 FPGAs
per blade

SGI Altix®
5D независимое
масштабирование

Density
• Up to 38
сокетов/
шкаф

• 1 сокет/
blade

• Мин. 2
сокета/
систему

• 2 сокета/
Blade

• Расширяется
по 2 сокета

ARBYTE

|

• 456ГБ/
систему
(A450)

Кластеры SGI Altix XE для инженерных расчетов
•

Новый уровень производительности Intel Xeon 5160 (Woodcrest)
– MSC Nastran V2005R2 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 InfiniteStorage

ARBYTE

|

Решение SGI для высокопроизводительных
вычислений
Altix суперкомпьютер для
сложных вычислений и
больших обьемов данных







Производительность и
масштабируемость
Для интерактивной работы с
большими обьемами данных
Интегрированная визуализация
Единая архитектура будущего

CAPABILITY

SGI x86 кластер:

CAPACITY




InfiniBand or
GigE Fabric







Fibre Channel or
InfiniBand or
GigE Fabric



SGI® NAS, SAN, CXFS,
DMF и др.

ARBYTE

Система
хранения
|
данных

Унифицированное ПО для
управления кластером: Scali
Manage
Кластерный интерконнект: Gigabit
Ethernet и/или InifiniBand 4x
ПО управления
ресурсами/очередями кластера:
Altair® PBS Pro
MPI библиотеки и средства
разработки Intel
Вариант использования x86 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 X86 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

x86 сервер приложений для MSC.SimManager

Altix 450

Altix 450 для баз данных
(Oracle)

InfiniteStorage 4500

Высокопроизводительные системы хранения

InfiniteStorage 4500

InfiniteStorage 4000

Вторичные системы хранения большого обьема

Пример решения
под ключ

InfiniteStorage 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 10ГБ/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

Моделирование

CAD
Цифровая модель

CAE
Инженерные расчеты

Изделие

Продукт

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 DaimlerChrysler

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
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
> 7дней < 365

Demote
> 1 год < 2 года

ARBYTE

|

Архив
> 2 года

Объединенное NAS & SAN хранилище с SGI®
InfiniteStorage – 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 VizioCenter – бюджетный аналог SGI Reality
Center
•

•

•

ПРОБЛЕМА: Высокая стоимость
существующих центров визуализации:
– Barco, Fakespace – от $150 000
– Arbyte VizioCenter - $30 000
ВОЗМОЖНОСТИ Arbyte VizioCenter:
– Новейшие технологии пассивного стерео –
лучше качество стерео, возможность
использования любых типов проекторов и
экранов
– Разрешение 1го канала – 1400x1050
– 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

448P

McLaren
Auto Racing

256P

Mazda

352P

Honda

424P

BMW AG

168P

Nissan

296P

Boeing

294P

Rolls-Royce

161P

Mitsubishi
Motors

184P

Sikorsky
Aircraft

164P

Ford Werke
AG

128P

Hyundai-KIA 148P

Solar
Turbines

96P

Skoda Auto

104P

Beijing U. Engine
Simulation Center

ARBYTE

|

128P

Пользователи SGI Altix – автомобилестроение
Организация
Honda

Местонахождение
США

Ford Motor Corp

США

Автомобили

DaimlerChrysler

США

Автомобили

Mazda

Япония

Автомобили

Toyota Motor Corp

Япония

Автомобили

Nissan

Япония

Автомобили

Hyundai Motor Corp Корея

ARBYTE

Сегмент Рынка
Автомобили

Автомобили

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

Индия

Поставщик

|

Пользователи SGI Altix – аэрокосмическая
отрасль
Организация

ARBYTE

Местонахождение

Сегмент Рынка

MTU Aero Engines

Германия

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

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, 1ТБ 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 ПетаБайта
под управлением SGI DMF

NASA – Project Columbia
•
•
•
•
•

#4 в текущем списке top500.org
60,96 ТФлопс
51,87 ТФлопс - Linpack
10240 процессоров, 20ТБ 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

|

McLaren F1 Racing Team
Проблема

Решение

• В соревнованиях
Formula1 разрыв между
первым и десятым
местом может составлять
всего 0.6 сек
• McLaren все время ищет
пути сократить время на
круге хотя бы на доли
секунды

• Установлен 256 проц SGI
Altix3700, SGI Prism, SGI
InfiniteStorage + CXFS
• В результате внедрения e
инженеров McLaren
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


Slide 6

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

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 Altix450/4700 (Intel Itanium2) глобальной общей памяти

2. SGI Altix XE x86-64 (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
6.4GB/s скорость, <1usec MPI Latency

Стандартный интерконнект
0.2-2 GB/s скорость, 5-30usec MPI Latency
mem

mem

mem

mem

system system system system
+
+
+
+
OS
OS
OS
OS

...

Вычислительные
до 512P

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®
x86-64

ARBYTE

Глобальная общая память(от 1ГБ 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®

SGI® Altix® 4000
Сервера и суперкомпьютеры
(32 – 1024 проц. ядер)

•
2 процессорная архитектура
• Наивысшая производительность и возможности

(процессоров на узел)

Scale up

Intel®

100s

Itanium®

Altix 450
Среднего уровня
(4 – 76 проц. ядер)

10s
SGI® Altix® XE серверы и кластеры
• Intel® Dual-Core Xeon® процессорная архитектура
• Полностью интегрированное решение

2s
10s

Scale out
(общее кол-во процессоров)

Одна задача
Один пользователь

ARBYTE

|

1,000s

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 Itanium2
(Montecito), от 2ГБ до 6ТБ 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 6.4ГБайт/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 S
S S S S S
S S S S S
S S S S S
S S S S S
S S S S
I/O S S S S

Независимое масштабирование
Оптимальный баланс для любой задачи
• 8 RASC
RC100

• 8 I/O
Blades
• 8 I/O
Blades/
SSI

• 2 FPGAs
per blade

SGI Altix®
5D независимое
масштабирование

Density
• Up to 38
сокетов/
шкаф

• 1 сокет/
blade

• Мин. 2
сокета/
систему

• 2 сокета/
Blade

• Расширяется
по 2 сокета

ARBYTE

|

• 456ГБ/
систему
(A450)

Кластеры SGI Altix XE для инженерных расчетов
•

Новый уровень производительности Intel Xeon 5160 (Woodcrest)
– MSC Nastran V2005R2 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 InfiniteStorage

ARBYTE

|

Решение SGI для высокопроизводительных
вычислений
Altix суперкомпьютер для
сложных вычислений и
больших обьемов данных







Производительность и
масштабируемость
Для интерактивной работы с
большими обьемами данных
Интегрированная визуализация
Единая архитектура будущего

CAPABILITY

SGI x86 кластер:

CAPACITY




InfiniBand or
GigE Fabric







Fibre Channel or
InfiniBand or
GigE Fabric



SGI® NAS, SAN, CXFS,
DMF и др.

ARBYTE

Система
хранения
|
данных

Унифицированное ПО для
управления кластером: Scali
Manage
Кластерный интерконнект: Gigabit
Ethernet и/или InifiniBand 4x
ПО управления
ресурсами/очередями кластера:
Altair® PBS Pro
MPI библиотеки и средства
разработки Intel
Вариант использования x86 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 X86 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

x86 сервер приложений для MSC.SimManager

Altix 450

Altix 450 для баз данных
(Oracle)

InfiniteStorage 4500

Высокопроизводительные системы хранения

InfiniteStorage 4500

InfiniteStorage 4000

Вторичные системы хранения большого обьема

Пример решения
под ключ

InfiniteStorage 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 10ГБ/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

Моделирование

CAD
Цифровая модель

CAE
Инженерные расчеты

Изделие

Продукт

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 DaimlerChrysler

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
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
> 7дней < 365

Demote
> 1 год < 2 года

ARBYTE

|

Архив
> 2 года

Объединенное NAS & SAN хранилище с SGI®
InfiniteStorage – 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 VizioCenter – бюджетный аналог SGI Reality
Center
•

•

•

ПРОБЛЕМА: Высокая стоимость
существующих центров визуализации:
– Barco, Fakespace – от $150 000
– Arbyte VizioCenter - $30 000
ВОЗМОЖНОСТИ Arbyte VizioCenter:
– Новейшие технологии пассивного стерео –
лучше качество стерео, возможность
использования любых типов проекторов и
экранов
– Разрешение 1го канала – 1400x1050
– 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

448P

McLaren
Auto Racing

256P

Mazda

352P

Honda

424P

BMW AG

168P

Nissan

296P

Boeing

294P

Rolls-Royce

161P

Mitsubishi
Motors

184P

Sikorsky
Aircraft

164P

Ford Werke
AG

128P

Hyundai-KIA 148P

Solar
Turbines

96P

Skoda Auto

104P

Beijing U. Engine
Simulation Center

ARBYTE

|

128P

Пользователи SGI Altix – автомобилестроение
Организация
Honda

Местонахождение
США

Ford Motor Corp

США

Автомобили

DaimlerChrysler

США

Автомобили

Mazda

Япония

Автомобили

Toyota Motor Corp

Япония

Автомобили

Nissan

Япония

Автомобили

Hyundai Motor Corp Корея

ARBYTE

Сегмент Рынка
Автомобили

Автомобили

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

Индия

Поставщик

|

Пользователи SGI Altix – аэрокосмическая
отрасль
Организация

ARBYTE

Местонахождение

Сегмент Рынка

MTU Aero Engines

Германия

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

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, 1ТБ 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 ПетаБайта
под управлением SGI DMF

NASA – Project Columbia
•
•
•
•
•

#4 в текущем списке top500.org
60,96 ТФлопс
51,87 ТФлопс - Linpack
10240 процессоров, 20ТБ 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

|

McLaren F1 Racing Team
Проблема

Решение

• В соревнованиях
Formula1 разрыв между
первым и десятым
местом может составлять
всего 0.6 сек
• McLaren все время ищет
пути сократить время на
круге хотя бы на доли
секунды

• Установлен 256 проц SGI
Altix3700, SGI Prism, SGI
InfiniteStorage + CXFS
• В результате внедрения e
инженеров McLaren
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


Slide 7

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

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 Altix450/4700 (Intel Itanium2) глобальной общей памяти

2. SGI Altix XE x86-64 (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
6.4GB/s скорость, <1usec MPI Latency

Стандартный интерконнект
0.2-2 GB/s скорость, 5-30usec MPI Latency
mem

mem

mem

mem

system system system system
+
+
+
+
OS
OS
OS
OS

...

Вычислительные
до 512P

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®
x86-64

ARBYTE

Глобальная общая память(от 1ГБ 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®

SGI® Altix® 4000
Сервера и суперкомпьютеры
(32 – 1024 проц. ядер)

•
2 процессорная архитектура
• Наивысшая производительность и возможности

(процессоров на узел)

Scale up

Intel®

100s

Itanium®

Altix 450
Среднего уровня
(4 – 76 проц. ядер)

10s
SGI® Altix® XE серверы и кластеры
• Intel® Dual-Core Xeon® процессорная архитектура
• Полностью интегрированное решение

2s
10s

Scale out
(общее кол-во процессоров)

Одна задача
Один пользователь

ARBYTE

|

1,000s

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 Itanium2
(Montecito), от 2ГБ до 6ТБ 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 6.4ГБайт/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 S
S S S S S
S S S S S
S S S S S
S S S S S
S S S S
I/O S S S S

Независимое масштабирование
Оптимальный баланс для любой задачи
• 8 RASC
RC100

• 8 I/O
Blades
• 8 I/O
Blades/
SSI

• 2 FPGAs
per blade

SGI Altix®
5D независимое
масштабирование

Density
• Up to 38
сокетов/
шкаф

• 1 сокет/
blade

• Мин. 2
сокета/
систему

• 2 сокета/
Blade

• Расширяется
по 2 сокета

ARBYTE

|

• 456ГБ/
систему
(A450)

Кластеры SGI Altix XE для инженерных расчетов
•

Новый уровень производительности Intel Xeon 5160 (Woodcrest)
– MSC Nastran V2005R2 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 InfiniteStorage

ARBYTE

|

Решение SGI для высокопроизводительных
вычислений
Altix суперкомпьютер для
сложных вычислений и
больших обьемов данных







Производительность и
масштабируемость
Для интерактивной работы с
большими обьемами данных
Интегрированная визуализация
Единая архитектура будущего

CAPABILITY

SGI x86 кластер:

CAPACITY




InfiniBand or
GigE Fabric







Fibre Channel or
InfiniBand or
GigE Fabric



SGI® NAS, SAN, CXFS,
DMF и др.

ARBYTE

Система
хранения
|
данных

Унифицированное ПО для
управления кластером: Scali
Manage
Кластерный интерконнект: Gigabit
Ethernet и/или InifiniBand 4x
ПО управления
ресурсами/очередями кластера:
Altair® PBS Pro
MPI библиотеки и средства
разработки Intel
Вариант использования x86 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 X86 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

x86 сервер приложений для MSC.SimManager

Altix 450

Altix 450 для баз данных
(Oracle)

InfiniteStorage 4500

Высокопроизводительные системы хранения

InfiniteStorage 4500

InfiniteStorage 4000

Вторичные системы хранения большого обьема

Пример решения
под ключ

InfiniteStorage 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 10ГБ/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

Моделирование

CAD
Цифровая модель

CAE
Инженерные расчеты

Изделие

Продукт

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 DaimlerChrysler

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
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
> 7дней < 365

Demote
> 1 год < 2 года

ARBYTE

|

Архив
> 2 года

Объединенное NAS & SAN хранилище с SGI®
InfiniteStorage – 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 VizioCenter – бюджетный аналог SGI Reality
Center
•

•

•

ПРОБЛЕМА: Высокая стоимость
существующих центров визуализации:
– Barco, Fakespace – от $150 000
– Arbyte VizioCenter - $30 000
ВОЗМОЖНОСТИ Arbyte VizioCenter:
– Новейшие технологии пассивного стерео –
лучше качество стерео, возможность
использования любых типов проекторов и
экранов
– Разрешение 1го канала – 1400x1050
– 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

448P

McLaren
Auto Racing

256P

Mazda

352P

Honda

424P

BMW AG

168P

Nissan

296P

Boeing

294P

Rolls-Royce

161P

Mitsubishi
Motors

184P

Sikorsky
Aircraft

164P

Ford Werke
AG

128P

Hyundai-KIA 148P

Solar
Turbines

96P

Skoda Auto

104P

Beijing U. Engine
Simulation Center

ARBYTE

|

128P

Пользователи SGI Altix – автомобилестроение
Организация
Honda

Местонахождение
США

Ford Motor Corp

США

Автомобили

DaimlerChrysler

США

Автомобили

Mazda

Япония

Автомобили

Toyota Motor Corp

Япония

Автомобили

Nissan

Япония

Автомобили

Hyundai Motor Corp Корея

ARBYTE

Сегмент Рынка
Автомобили

Автомобили

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

Индия

Поставщик

|

Пользователи SGI Altix – аэрокосмическая
отрасль
Организация

ARBYTE

Местонахождение

Сегмент Рынка

MTU Aero Engines

Германия

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

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, 1ТБ 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 ПетаБайта
под управлением SGI DMF

NASA – Project Columbia
•
•
•
•
•

#4 в текущем списке top500.org
60,96 ТФлопс
51,87 ТФлопс - Linpack
10240 процессоров, 20ТБ 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

|

McLaren F1 Racing Team
Проблема

Решение

• В соревнованиях
Formula1 разрыв между
первым и десятым
местом может составлять
всего 0.6 сек
• McLaren все время ищет
пути сократить время на
круге хотя бы на доли
секунды

• Установлен 256 проц SGI
Altix3700, SGI Prism, SGI
InfiniteStorage + CXFS
• В результате внедрения e
инженеров McLaren
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


Slide 8

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

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 Altix450/4700 (Intel Itanium2) глобальной общей памяти

2. SGI Altix XE x86-64 (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
6.4GB/s скорость, <1usec MPI Latency

Стандартный интерконнект
0.2-2 GB/s скорость, 5-30usec MPI Latency
mem

mem

mem

mem

system system system system
+
+
+
+
OS
OS
OS
OS

...

Вычислительные
до 512P

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®
x86-64

ARBYTE

Глобальная общая память(от 1ГБ 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®

SGI® Altix® 4000
Сервера и суперкомпьютеры
(32 – 1024 проц. ядер)

•
2 процессорная архитектура
• Наивысшая производительность и возможности

(процессоров на узел)

Scale up

Intel®

100s

Itanium®

Altix 450
Среднего уровня
(4 – 76 проц. ядер)

10s
SGI® Altix® XE серверы и кластеры
• Intel® Dual-Core Xeon® процессорная архитектура
• Полностью интегрированное решение

2s
10s

Scale out
(общее кол-во процессоров)

Одна задача
Один пользователь

ARBYTE

|

1,000s

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 Itanium2
(Montecito), от 2ГБ до 6ТБ 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 6.4ГБайт/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 S
S S S S S
S S S S S
S S S S S
S S S S S
S S S S
I/O S S S S

Независимое масштабирование
Оптимальный баланс для любой задачи
• 8 RASC
RC100

• 8 I/O
Blades
• 8 I/O
Blades/
SSI

• 2 FPGAs
per blade

SGI Altix®
5D независимое
масштабирование

Density
• Up to 38
сокетов/
шкаф

• 1 сокет/
blade

• Мин. 2
сокета/
систему

• 2 сокета/
Blade

• Расширяется
по 2 сокета

ARBYTE

|

• 456ГБ/
систему
(A450)

Кластеры SGI Altix XE для инженерных расчетов
•

Новый уровень производительности Intel Xeon 5160 (Woodcrest)
– MSC Nastran V2005R2 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 InfiniteStorage

ARBYTE

|

Решение SGI для высокопроизводительных
вычислений
Altix суперкомпьютер для
сложных вычислений и
больших обьемов данных







Производительность и
масштабируемость
Для интерактивной работы с
большими обьемами данных
Интегрированная визуализация
Единая архитектура будущего

CAPABILITY

SGI x86 кластер:

CAPACITY




InfiniBand or
GigE Fabric







Fibre Channel or
InfiniBand or
GigE Fabric



SGI® NAS, SAN, CXFS,
DMF и др.

ARBYTE

Система
хранения
|
данных

Унифицированное ПО для
управления кластером: Scali
Manage
Кластерный интерконнект: Gigabit
Ethernet и/или InifiniBand 4x
ПО управления
ресурсами/очередями кластера:
Altair® PBS Pro
MPI библиотеки и средства
разработки Intel
Вариант использования x86 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 X86 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

x86 сервер приложений для MSC.SimManager

Altix 450

Altix 450 для баз данных
(Oracle)

InfiniteStorage 4500

Высокопроизводительные системы хранения

InfiniteStorage 4500

InfiniteStorage 4000

Вторичные системы хранения большого обьема

Пример решения
под ключ

InfiniteStorage 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 10ГБ/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

Моделирование

CAD
Цифровая модель

CAE
Инженерные расчеты

Изделие

Продукт

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 DaimlerChrysler

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
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
> 7дней < 365

Demote
> 1 год < 2 года

ARBYTE

|

Архив
> 2 года

Объединенное NAS & SAN хранилище с SGI®
InfiniteStorage – 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 VizioCenter – бюджетный аналог SGI Reality
Center
•

•

•

ПРОБЛЕМА: Высокая стоимость
существующих центров визуализации:
– Barco, Fakespace – от $150 000
– Arbyte VizioCenter - $30 000
ВОЗМОЖНОСТИ Arbyte VizioCenter:
– Новейшие технологии пассивного стерео –
лучше качество стерео, возможность
использования любых типов проекторов и
экранов
– Разрешение 1го канала – 1400x1050
– 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

448P

McLaren
Auto Racing

256P

Mazda

352P

Honda

424P

BMW AG

168P

Nissan

296P

Boeing

294P

Rolls-Royce

161P

Mitsubishi
Motors

184P

Sikorsky
Aircraft

164P

Ford Werke
AG

128P

Hyundai-KIA 148P

Solar
Turbines

96P

Skoda Auto

104P

Beijing U. Engine
Simulation Center

ARBYTE

|

128P

Пользователи SGI Altix – автомобилестроение
Организация
Honda

Местонахождение
США

Ford Motor Corp

США

Автомобили

DaimlerChrysler

США

Автомобили

Mazda

Япония

Автомобили

Toyota Motor Corp

Япония

Автомобили

Nissan

Япония

Автомобили

Hyundai Motor Corp Корея

ARBYTE

Сегмент Рынка
Автомобили

Автомобили

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

Индия

Поставщик

|

Пользователи SGI Altix – аэрокосмическая
отрасль
Организация

ARBYTE

Местонахождение

Сегмент Рынка

MTU Aero Engines

Германия

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

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, 1ТБ 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 ПетаБайта
под управлением SGI DMF

NASA – Project Columbia
•
•
•
•
•

#4 в текущем списке top500.org
60,96 ТФлопс
51,87 ТФлопс - Linpack
10240 процессоров, 20ТБ 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

|

McLaren F1 Racing Team
Проблема

Решение

• В соревнованиях
Formula1 разрыв между
первым и десятым
местом может составлять
всего 0.6 сек
• McLaren все время ищет
пути сократить время на
круге хотя бы на доли
секунды

• Установлен 256 проц SGI
Altix3700, SGI Prism, SGI
InfiniteStorage + CXFS
• В результате внедрения e
инженеров McLaren
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


Slide 9

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

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 Altix450/4700 (Intel Itanium2) глобальной общей памяти

2. SGI Altix XE x86-64 (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
6.4GB/s скорость, <1usec MPI Latency

Стандартный интерконнект
0.2-2 GB/s скорость, 5-30usec MPI Latency
mem

mem

mem

mem

system system system system
+
+
+
+
OS
OS
OS
OS

...

Вычислительные
до 512P

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®
x86-64

ARBYTE

Глобальная общая память(от 1ГБ 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®

SGI® Altix® 4000
Сервера и суперкомпьютеры
(32 – 1024 проц. ядер)

•
2 процессорная архитектура
• Наивысшая производительность и возможности

(процессоров на узел)

Scale up

Intel®

100s

Itanium®

Altix 450
Среднего уровня
(4 – 76 проц. ядер)

10s
SGI® Altix® XE серверы и кластеры
• Intel® Dual-Core Xeon® процессорная архитектура
• Полностью интегрированное решение

2s
10s

Scale out
(общее кол-во процессоров)

Одна задача
Один пользователь

ARBYTE

|

1,000s

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 Itanium2
(Montecito), от 2ГБ до 6ТБ 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 6.4ГБайт/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 S
S S S S S
S S S S S
S S S S S
S S S S S
S S S S
I/O S S S S

Независимое масштабирование
Оптимальный баланс для любой задачи
• 8 RASC
RC100

• 8 I/O
Blades
• 8 I/O
Blades/
SSI

• 2 FPGAs
per blade

SGI Altix®
5D независимое
масштабирование

Density
• Up to 38
сокетов/
шкаф

• 1 сокет/
blade

• Мин. 2
сокета/
систему

• 2 сокета/
Blade

• Расширяется
по 2 сокета

ARBYTE

|

• 456ГБ/
систему
(A450)

Кластеры SGI Altix XE для инженерных расчетов
•

Новый уровень производительности Intel Xeon 5160 (Woodcrest)
– MSC Nastran V2005R2 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 InfiniteStorage

ARBYTE

|

Решение SGI для высокопроизводительных
вычислений
Altix суперкомпьютер для
сложных вычислений и
больших обьемов данных







Производительность и
масштабируемость
Для интерактивной работы с
большими обьемами данных
Интегрированная визуализация
Единая архитектура будущего

CAPABILITY

SGI x86 кластер:

CAPACITY




InfiniBand or
GigE Fabric







Fibre Channel or
InfiniBand or
GigE Fabric



SGI® NAS, SAN, CXFS,
DMF и др.

ARBYTE

Система
хранения
|
данных

Унифицированное ПО для
управления кластером: Scali
Manage
Кластерный интерконнект: Gigabit
Ethernet и/или InifiniBand 4x
ПО управления
ресурсами/очередями кластера:
Altair® PBS Pro
MPI библиотеки и средства
разработки Intel
Вариант использования x86 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 X86 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

x86 сервер приложений для MSC.SimManager

Altix 450

Altix 450 для баз данных
(Oracle)

InfiniteStorage 4500

Высокопроизводительные системы хранения

InfiniteStorage 4500

InfiniteStorage 4000

Вторичные системы хранения большого обьема

Пример решения
под ключ

InfiniteStorage 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 10ГБ/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

Моделирование

CAD
Цифровая модель

CAE
Инженерные расчеты

Изделие

Продукт

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 DaimlerChrysler

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
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
> 7дней < 365

Demote
> 1 год < 2 года

ARBYTE

|

Архив
> 2 года

Объединенное NAS & SAN хранилище с SGI®
InfiniteStorage – 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 VizioCenter – бюджетный аналог SGI Reality
Center
•

•

•

ПРОБЛЕМА: Высокая стоимость
существующих центров визуализации:
– Barco, Fakespace – от $150 000
– Arbyte VizioCenter - $30 000
ВОЗМОЖНОСТИ Arbyte VizioCenter:
– Новейшие технологии пассивного стерео –
лучше качество стерео, возможность
использования любых типов проекторов и
экранов
– Разрешение 1го канала – 1400x1050
– 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

448P

McLaren
Auto Racing

256P

Mazda

352P

Honda

424P

BMW AG

168P

Nissan

296P

Boeing

294P

Rolls-Royce

161P

Mitsubishi
Motors

184P

Sikorsky
Aircraft

164P

Ford Werke
AG

128P

Hyundai-KIA 148P

Solar
Turbines

96P

Skoda Auto

104P

Beijing U. Engine
Simulation Center

ARBYTE

|

128P

Пользователи SGI Altix – автомобилестроение
Организация
Honda

Местонахождение
США

Ford Motor Corp

США

Автомобили

DaimlerChrysler

США

Автомобили

Mazda

Япония

Автомобили

Toyota Motor Corp

Япония

Автомобили

Nissan

Япония

Автомобили

Hyundai Motor Corp Корея

ARBYTE

Сегмент Рынка
Автомобили

Автомобили

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

Индия

Поставщик

|

Пользователи SGI Altix – аэрокосмическая
отрасль
Организация

ARBYTE

Местонахождение

Сегмент Рынка

MTU Aero Engines

Германия

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

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, 1ТБ 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 ПетаБайта
под управлением SGI DMF

NASA – Project Columbia
•
•
•
•
•

#4 в текущем списке top500.org
60,96 ТФлопс
51,87 ТФлопс - Linpack
10240 процессоров, 20ТБ 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

|

McLaren F1 Racing Team
Проблема

Решение

• В соревнованиях
Formula1 разрыв между
первым и десятым
местом может составлять
всего 0.6 сек
• McLaren все время ищет
пути сократить время на
круге хотя бы на доли
секунды

• Установлен 256 проц SGI
Altix3700, SGI Prism, SGI
InfiniteStorage + CXFS
• В результате внедрения e
инженеров McLaren
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


Slide 10

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

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 Altix450/4700 (Intel Itanium2) глобальной общей памяти

2. SGI Altix XE x86-64 (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
6.4GB/s скорость, <1usec MPI Latency

Стандартный интерконнект
0.2-2 GB/s скорость, 5-30usec MPI Latency
mem

mem

mem

mem

system system system system
+
+
+
+
OS
OS
OS
OS

...

Вычислительные
до 512P

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®
x86-64

ARBYTE

Глобальная общая память(от 1ГБ 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®

SGI® Altix® 4000
Сервера и суперкомпьютеры
(32 – 1024 проц. ядер)

•
2 процессорная архитектура
• Наивысшая производительность и возможности

(процессоров на узел)

Scale up

Intel®

100s

Itanium®

Altix 450
Среднего уровня
(4 – 76 проц. ядер)

10s
SGI® Altix® XE серверы и кластеры
• Intel® Dual-Core Xeon® процессорная архитектура
• Полностью интегрированное решение

2s
10s

Scale out
(общее кол-во процессоров)

Одна задача
Один пользователь

ARBYTE

|

1,000s

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 Itanium2
(Montecito), от 2ГБ до 6ТБ 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 6.4ГБайт/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 S
S S S S S
S S S S S
S S S S S
S S S S S
S S S S
I/O S S S S

Независимое масштабирование
Оптимальный баланс для любой задачи
• 8 RASC
RC100

• 8 I/O
Blades
• 8 I/O
Blades/
SSI

• 2 FPGAs
per blade

SGI Altix®
5D независимое
масштабирование

Density
• Up to 38
сокетов/
шкаф

• 1 сокет/
blade

• Мин. 2
сокета/
систему

• 2 сокета/
Blade

• Расширяется
по 2 сокета

ARBYTE

|

• 456ГБ/
систему
(A450)

Кластеры SGI Altix XE для инженерных расчетов
•

Новый уровень производительности Intel Xeon 5160 (Woodcrest)
– MSC Nastran V2005R2 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 InfiniteStorage

ARBYTE

|

Решение SGI для высокопроизводительных
вычислений
Altix суперкомпьютер для
сложных вычислений и
больших обьемов данных







Производительность и
масштабируемость
Для интерактивной работы с
большими обьемами данных
Интегрированная визуализация
Единая архитектура будущего

CAPABILITY

SGI x86 кластер:

CAPACITY




InfiniBand or
GigE Fabric







Fibre Channel or
InfiniBand or
GigE Fabric



SGI® NAS, SAN, CXFS,
DMF и др.

ARBYTE

Система
хранения
|
данных

Унифицированное ПО для
управления кластером: Scali
Manage
Кластерный интерконнект: Gigabit
Ethernet и/или InifiniBand 4x
ПО управления
ресурсами/очередями кластера:
Altair® PBS Pro
MPI библиотеки и средства
разработки Intel
Вариант использования x86 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 X86 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

x86 сервер приложений для MSC.SimManager

Altix 450

Altix 450 для баз данных
(Oracle)

InfiniteStorage 4500

Высокопроизводительные системы хранения

InfiniteStorage 4500

InfiniteStorage 4000

Вторичные системы хранения большого обьема

Пример решения
под ключ

InfiniteStorage 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 10ГБ/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

Моделирование

CAD
Цифровая модель

CAE
Инженерные расчеты

Изделие

Продукт

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 DaimlerChrysler

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
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
> 7дней < 365

Demote
> 1 год < 2 года

ARBYTE

|

Архив
> 2 года

Объединенное NAS & SAN хранилище с SGI®
InfiniteStorage – 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 VizioCenter – бюджетный аналог SGI Reality
Center
•

•

•

ПРОБЛЕМА: Высокая стоимость
существующих центров визуализации:
– Barco, Fakespace – от $150 000
– Arbyte VizioCenter - $30 000
ВОЗМОЖНОСТИ Arbyte VizioCenter:
– Новейшие технологии пассивного стерео –
лучше качество стерео, возможность
использования любых типов проекторов и
экранов
– Разрешение 1го канала – 1400x1050
– 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

448P

McLaren
Auto Racing

256P

Mazda

352P

Honda

424P

BMW AG

168P

Nissan

296P

Boeing

294P

Rolls-Royce

161P

Mitsubishi
Motors

184P

Sikorsky
Aircraft

164P

Ford Werke
AG

128P

Hyundai-KIA 148P

Solar
Turbines

96P

Skoda Auto

104P

Beijing U. Engine
Simulation Center

ARBYTE

|

128P

Пользователи SGI Altix – автомобилестроение
Организация
Honda

Местонахождение
США

Ford Motor Corp

США

Автомобили

DaimlerChrysler

США

Автомобили

Mazda

Япония

Автомобили

Toyota Motor Corp

Япония

Автомобили

Nissan

Япония

Автомобили

Hyundai Motor Corp Корея

ARBYTE

Сегмент Рынка
Автомобили

Автомобили

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

Индия

Поставщик

|

Пользователи SGI Altix – аэрокосмическая
отрасль
Организация

ARBYTE

Местонахождение

Сегмент Рынка

MTU Aero Engines

Германия

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

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, 1ТБ 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 ПетаБайта
под управлением SGI DMF

NASA – Project Columbia
•
•
•
•
•

#4 в текущем списке top500.org
60,96 ТФлопс
51,87 ТФлопс - Linpack
10240 процессоров, 20ТБ 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

|

McLaren F1 Racing Team
Проблема

Решение

• В соревнованиях
Formula1 разрыв между
первым и десятым
местом может составлять
всего 0.6 сек
• McLaren все время ищет
пути сократить время на
круге хотя бы на доли
секунды

• Установлен 256 проц SGI
Altix3700, SGI Prism, SGI
InfiniteStorage + CXFS
• В результате внедрения e
инженеров McLaren
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


Slide 11

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

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 Altix450/4700 (Intel Itanium2) глобальной общей памяти

2. SGI Altix XE x86-64 (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
6.4GB/s скорость, <1usec MPI Latency

Стандартный интерконнект
0.2-2 GB/s скорость, 5-30usec MPI Latency
mem

mem

mem

mem

system system system system
+
+
+
+
OS
OS
OS
OS

...

Вычислительные
до 512P

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®
x86-64

ARBYTE

Глобальная общая память(от 1ГБ 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®

SGI® Altix® 4000
Сервера и суперкомпьютеры
(32 – 1024 проц. ядер)

•
2 процессорная архитектура
• Наивысшая производительность и возможности

(процессоров на узел)

Scale up

Intel®

100s

Itanium®

Altix 450
Среднего уровня
(4 – 76 проц. ядер)

10s
SGI® Altix® XE серверы и кластеры
• Intel® Dual-Core Xeon® процессорная архитектура
• Полностью интегрированное решение

2s
10s

Scale out
(общее кол-во процессоров)

Одна задача
Один пользователь

ARBYTE

|

1,000s

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 Itanium2
(Montecito), от 2ГБ до 6ТБ 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 6.4ГБайт/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 S
S S S S S
S S S S S
S S S S S
S S S S S
S S S S
I/O S S S S

Независимое масштабирование
Оптимальный баланс для любой задачи
• 8 RASC
RC100

• 8 I/O
Blades
• 8 I/O
Blades/
SSI

• 2 FPGAs
per blade

SGI Altix®
5D независимое
масштабирование

Density
• Up to 38
сокетов/
шкаф

• 1 сокет/
blade

• Мин. 2
сокета/
систему

• 2 сокета/
Blade

• Расширяется
по 2 сокета

ARBYTE

|

• 456ГБ/
систему
(A450)

Кластеры SGI Altix XE для инженерных расчетов
•

Новый уровень производительности Intel Xeon 5160 (Woodcrest)
– MSC Nastran V2005R2 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 InfiniteStorage

ARBYTE

|

Решение SGI для высокопроизводительных
вычислений
Altix суперкомпьютер для
сложных вычислений и
больших обьемов данных







Производительность и
масштабируемость
Для интерактивной работы с
большими обьемами данных
Интегрированная визуализация
Единая архитектура будущего

CAPABILITY

SGI x86 кластер:

CAPACITY




InfiniBand or
GigE Fabric







Fibre Channel or
InfiniBand or
GigE Fabric



SGI® NAS, SAN, CXFS,
DMF и др.

ARBYTE

Система
хранения
|
данных

Унифицированное ПО для
управления кластером: Scali
Manage
Кластерный интерконнект: Gigabit
Ethernet и/или InifiniBand 4x
ПО управления
ресурсами/очередями кластера:
Altair® PBS Pro
MPI библиотеки и средства
разработки Intel
Вариант использования x86 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 X86 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

x86 сервер приложений для MSC.SimManager

Altix 450

Altix 450 для баз данных
(Oracle)

InfiniteStorage 4500

Высокопроизводительные системы хранения

InfiniteStorage 4500

InfiniteStorage 4000

Вторичные системы хранения большого обьема

Пример решения
под ключ

InfiniteStorage 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 10ГБ/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

Моделирование

CAD
Цифровая модель

CAE
Инженерные расчеты

Изделие

Продукт

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 DaimlerChrysler

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
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
> 7дней < 365

Demote
> 1 год < 2 года

ARBYTE

|

Архив
> 2 года

Объединенное NAS & SAN хранилище с SGI®
InfiniteStorage – 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 VizioCenter – бюджетный аналог SGI Reality
Center
•

•

•

ПРОБЛЕМА: Высокая стоимость
существующих центров визуализации:
– Barco, Fakespace – от $150 000
– Arbyte VizioCenter - $30 000
ВОЗМОЖНОСТИ Arbyte VizioCenter:
– Новейшие технологии пассивного стерео –
лучше качество стерео, возможность
использования любых типов проекторов и
экранов
– Разрешение 1го канала – 1400x1050
– 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

448P

McLaren
Auto Racing

256P

Mazda

352P

Honda

424P

BMW AG

168P

Nissan

296P

Boeing

294P

Rolls-Royce

161P

Mitsubishi
Motors

184P

Sikorsky
Aircraft

164P

Ford Werke
AG

128P

Hyundai-KIA 148P

Solar
Turbines

96P

Skoda Auto

104P

Beijing U. Engine
Simulation Center

ARBYTE

|

128P

Пользователи SGI Altix – автомобилестроение
Организация
Honda

Местонахождение
США

Ford Motor Corp

США

Автомобили

DaimlerChrysler

США

Автомобили

Mazda

Япония

Автомобили

Toyota Motor Corp

Япония

Автомобили

Nissan

Япония

Автомобили

Hyundai Motor Corp Корея

ARBYTE

Сегмент Рынка
Автомобили

Автомобили

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

Индия

Поставщик

|

Пользователи SGI Altix – аэрокосмическая
отрасль
Организация

ARBYTE

Местонахождение

Сегмент Рынка

MTU Aero Engines

Германия

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

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, 1ТБ 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 ПетаБайта
под управлением SGI DMF

NASA – Project Columbia
•
•
•
•
•

#4 в текущем списке top500.org
60,96 ТФлопс
51,87 ТФлопс - Linpack
10240 процессоров, 20ТБ 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

|

McLaren F1 Racing Team
Проблема

Решение

• В соревнованиях
Formula1 разрыв между
первым и десятым
местом может составлять
всего 0.6 сек
• McLaren все время ищет
пути сократить время на
круге хотя бы на доли
секунды

• Установлен 256 проц SGI
Altix3700, SGI Prism, SGI
InfiniteStorage + CXFS
• В результате внедрения e
инженеров McLaren
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


Slide 12

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

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 Altix450/4700 (Intel Itanium2) глобальной общей памяти

2. SGI Altix XE x86-64 (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
6.4GB/s скорость, <1usec MPI Latency

Стандартный интерконнект
0.2-2 GB/s скорость, 5-30usec MPI Latency
mem

mem

mem

mem

system system system system
+
+
+
+
OS
OS
OS
OS

...

Вычислительные
до 512P

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®
x86-64

ARBYTE

Глобальная общая память(от 1ГБ 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®

SGI® Altix® 4000
Сервера и суперкомпьютеры
(32 – 1024 проц. ядер)

•
2 процессорная архитектура
• Наивысшая производительность и возможности

(процессоров на узел)

Scale up

Intel®

100s

Itanium®

Altix 450
Среднего уровня
(4 – 76 проц. ядер)

10s
SGI® Altix® XE серверы и кластеры
• Intel® Dual-Core Xeon® процессорная архитектура
• Полностью интегрированное решение

2s
10s

Scale out
(общее кол-во процессоров)

Одна задача
Один пользователь

ARBYTE

|

1,000s

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 Itanium2
(Montecito), от 2ГБ до 6ТБ 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 6.4ГБайт/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 S
S S S S S
S S S S S
S S S S S
S S S S S
S S S S
I/O S S S S

Независимое масштабирование
Оптимальный баланс для любой задачи
• 8 RASC
RC100

• 8 I/O
Blades
• 8 I/O
Blades/
SSI

• 2 FPGAs
per blade

SGI Altix®
5D независимое
масштабирование

Density
• Up to 38
сокетов/
шкаф

• 1 сокет/
blade

• Мин. 2
сокета/
систему

• 2 сокета/
Blade

• Расширяется
по 2 сокета

ARBYTE

|

• 456ГБ/
систему
(A450)

Кластеры SGI Altix XE для инженерных расчетов
•

Новый уровень производительности Intel Xeon 5160 (Woodcrest)
– MSC Nastran V2005R2 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 InfiniteStorage

ARBYTE

|

Решение SGI для высокопроизводительных
вычислений
Altix суперкомпьютер для
сложных вычислений и
больших обьемов данных







Производительность и
масштабируемость
Для интерактивной работы с
большими обьемами данных
Интегрированная визуализация
Единая архитектура будущего

CAPABILITY

SGI x86 кластер:

CAPACITY




InfiniBand or
GigE Fabric







Fibre Channel or
InfiniBand or
GigE Fabric



SGI® NAS, SAN, CXFS,
DMF и др.

ARBYTE

Система
хранения
|
данных

Унифицированное ПО для
управления кластером: Scali
Manage
Кластерный интерконнект: Gigabit
Ethernet и/или InifiniBand 4x
ПО управления
ресурсами/очередями кластера:
Altair® PBS Pro
MPI библиотеки и средства
разработки Intel
Вариант использования x86 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 X86 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

x86 сервер приложений для MSC.SimManager

Altix 450

Altix 450 для баз данных
(Oracle)

InfiniteStorage 4500

Высокопроизводительные системы хранения

InfiniteStorage 4500

InfiniteStorage 4000

Вторичные системы хранения большого обьема

Пример решения
под ключ

InfiniteStorage 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 10ГБ/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

Моделирование

CAD
Цифровая модель

CAE
Инженерные расчеты

Изделие

Продукт

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 DaimlerChrysler

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
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
> 7дней < 365

Demote
> 1 год < 2 года

ARBYTE

|

Архив
> 2 года

Объединенное NAS & SAN хранилище с SGI®
InfiniteStorage – 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 VizioCenter – бюджетный аналог SGI Reality
Center
•

•

•

ПРОБЛЕМА: Высокая стоимость
существующих центров визуализации:
– Barco, Fakespace – от $150 000
– Arbyte VizioCenter - $30 000
ВОЗМОЖНОСТИ Arbyte VizioCenter:
– Новейшие технологии пассивного стерео –
лучше качество стерео, возможность
использования любых типов проекторов и
экранов
– Разрешение 1го канала – 1400x1050
– 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

448P

McLaren
Auto Racing

256P

Mazda

352P

Honda

424P

BMW AG

168P

Nissan

296P

Boeing

294P

Rolls-Royce

161P

Mitsubishi
Motors

184P

Sikorsky
Aircraft

164P

Ford Werke
AG

128P

Hyundai-KIA 148P

Solar
Turbines

96P

Skoda Auto

104P

Beijing U. Engine
Simulation Center

ARBYTE

|

128P

Пользователи SGI Altix – автомобилестроение
Организация
Honda

Местонахождение
США

Ford Motor Corp

США

Автомобили

DaimlerChrysler

США

Автомобили

Mazda

Япония

Автомобили

Toyota Motor Corp

Япония

Автомобили

Nissan

Япония

Автомобили

Hyundai Motor Corp Корея

ARBYTE

Сегмент Рынка
Автомобили

Автомобили

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

Индия

Поставщик

|

Пользователи SGI Altix – аэрокосмическая
отрасль
Организация

ARBYTE

Местонахождение

Сегмент Рынка

MTU Aero Engines

Германия

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

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, 1ТБ 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 ПетаБайта
под управлением SGI DMF

NASA – Project Columbia
•
•
•
•
•

#4 в текущем списке top500.org
60,96 ТФлопс
51,87 ТФлопс - Linpack
10240 процессоров, 20ТБ 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

|

McLaren F1 Racing Team
Проблема

Решение

• В соревнованиях
Formula1 разрыв между
первым и десятым
местом может составлять
всего 0.6 сек
• McLaren все время ищет
пути сократить время на
круге хотя бы на доли
секунды

• Установлен 256 проц SGI
Altix3700, SGI Prism, SGI
InfiniteStorage + CXFS
• В результате внедрения e
инженеров McLaren
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


Slide 13

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

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 Altix450/4700 (Intel Itanium2) глобальной общей памяти

2. SGI Altix XE x86-64 (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
6.4GB/s скорость, <1usec MPI Latency

Стандартный интерконнект
0.2-2 GB/s скорость, 5-30usec MPI Latency
mem

mem

mem

mem

system system system system
+
+
+
+
OS
OS
OS
OS

...

Вычислительные
до 512P

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®
x86-64

ARBYTE

Глобальная общая память(от 1ГБ 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®

SGI® Altix® 4000
Сервера и суперкомпьютеры
(32 – 1024 проц. ядер)

•
2 процессорная архитектура
• Наивысшая производительность и возможности

(процессоров на узел)

Scale up

Intel®

100s

Itanium®

Altix 450
Среднего уровня
(4 – 76 проц. ядер)

10s
SGI® Altix® XE серверы и кластеры
• Intel® Dual-Core Xeon® процессорная архитектура
• Полностью интегрированное решение

2s
10s

Scale out
(общее кол-во процессоров)

Одна задача
Один пользователь

ARBYTE

|

1,000s

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 Itanium2
(Montecito), от 2ГБ до 6ТБ 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 6.4ГБайт/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 S
S S S S S
S S S S S
S S S S S
S S S S S
S S S S
I/O S S S S

Независимое масштабирование
Оптимальный баланс для любой задачи
• 8 RASC
RC100

• 8 I/O
Blades
• 8 I/O
Blades/
SSI

• 2 FPGAs
per blade

SGI Altix®
5D независимое
масштабирование

Density
• Up to 38
сокетов/
шкаф

• 1 сокет/
blade

• Мин. 2
сокета/
систему

• 2 сокета/
Blade

• Расширяется
по 2 сокета

ARBYTE

|

• 456ГБ/
систему
(A450)

Кластеры SGI Altix XE для инженерных расчетов
•

Новый уровень производительности Intel Xeon 5160 (Woodcrest)
– MSC Nastran V2005R2 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 InfiniteStorage

ARBYTE

|

Решение SGI для высокопроизводительных
вычислений
Altix суперкомпьютер для
сложных вычислений и
больших обьемов данных







Производительность и
масштабируемость
Для интерактивной работы с
большими обьемами данных
Интегрированная визуализация
Единая архитектура будущего

CAPABILITY

SGI x86 кластер:

CAPACITY




InfiniBand or
GigE Fabric







Fibre Channel or
InfiniBand or
GigE Fabric



SGI® NAS, SAN, CXFS,
DMF и др.

ARBYTE

Система
хранения
|
данных

Унифицированное ПО для
управления кластером: Scali
Manage
Кластерный интерконнект: Gigabit
Ethernet и/или InifiniBand 4x
ПО управления
ресурсами/очередями кластера:
Altair® PBS Pro
MPI библиотеки и средства
разработки Intel
Вариант использования x86 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 X86 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

x86 сервер приложений для MSC.SimManager

Altix 450

Altix 450 для баз данных
(Oracle)

InfiniteStorage 4500

Высокопроизводительные системы хранения

InfiniteStorage 4500

InfiniteStorage 4000

Вторичные системы хранения большого обьема

Пример решения
под ключ

InfiniteStorage 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 10ГБ/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

Моделирование

CAD
Цифровая модель

CAE
Инженерные расчеты

Изделие

Продукт

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 DaimlerChrysler

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
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
> 7дней < 365

Demote
> 1 год < 2 года

ARBYTE

|

Архив
> 2 года

Объединенное NAS & SAN хранилище с SGI®
InfiniteStorage – 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 VizioCenter – бюджетный аналог SGI Reality
Center
•

•

•

ПРОБЛЕМА: Высокая стоимость
существующих центров визуализации:
– Barco, Fakespace – от $150 000
– Arbyte VizioCenter - $30 000
ВОЗМОЖНОСТИ Arbyte VizioCenter:
– Новейшие технологии пассивного стерео –
лучше качество стерео, возможность
использования любых типов проекторов и
экранов
– Разрешение 1го канала – 1400x1050
– 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

448P

McLaren
Auto Racing

256P

Mazda

352P

Honda

424P

BMW AG

168P

Nissan

296P

Boeing

294P

Rolls-Royce

161P

Mitsubishi
Motors

184P

Sikorsky
Aircraft

164P

Ford Werke
AG

128P

Hyundai-KIA 148P

Solar
Turbines

96P

Skoda Auto

104P

Beijing U. Engine
Simulation Center

ARBYTE

|

128P

Пользователи SGI Altix – автомобилестроение
Организация
Honda

Местонахождение
США

Ford Motor Corp

США

Автомобили

DaimlerChrysler

США

Автомобили

Mazda

Япония

Автомобили

Toyota Motor Corp

Япония

Автомобили

Nissan

Япония

Автомобили

Hyundai Motor Corp Корея

ARBYTE

Сегмент Рынка
Автомобили

Автомобили

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

Индия

Поставщик

|

Пользователи SGI Altix – аэрокосмическая
отрасль
Организация

ARBYTE

Местонахождение

Сегмент Рынка

MTU Aero Engines

Германия

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

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, 1ТБ 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 ПетаБайта
под управлением SGI DMF

NASA – Project Columbia
•
•
•
•
•

#4 в текущем списке top500.org
60,96 ТФлопс
51,87 ТФлопс - Linpack
10240 процессоров, 20ТБ 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

|

McLaren F1 Racing Team
Проблема

Решение

• В соревнованиях
Formula1 разрыв между
первым и десятым
местом может составлять
всего 0.6 сек
• McLaren все время ищет
пути сократить время на
круге хотя бы на доли
секунды

• Установлен 256 проц SGI
Altix3700, SGI Prism, SGI
InfiniteStorage + CXFS
• В результате внедрения e
инженеров McLaren
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


Slide 14

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

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 Altix450/4700 (Intel Itanium2) глобальной общей памяти

2. SGI Altix XE x86-64 (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
6.4GB/s скорость, <1usec MPI Latency

Стандартный интерконнект
0.2-2 GB/s скорость, 5-30usec MPI Latency
mem

mem

mem

mem

system system system system
+
+
+
+
OS
OS
OS
OS

...

Вычислительные
до 512P

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®
x86-64

ARBYTE

Глобальная общая память(от 1ГБ 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®

SGI® Altix® 4000
Сервера и суперкомпьютеры
(32 – 1024 проц. ядер)

•
2 процессорная архитектура
• Наивысшая производительность и возможности

(процессоров на узел)

Scale up

Intel®

100s

Itanium®

Altix 450
Среднего уровня
(4 – 76 проц. ядер)

10s
SGI® Altix® XE серверы и кластеры
• Intel® Dual-Core Xeon® процессорная архитектура
• Полностью интегрированное решение

2s
10s

Scale out
(общее кол-во процессоров)

Одна задача
Один пользователь

ARBYTE

|

1,000s

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 Itanium2
(Montecito), от 2ГБ до 6ТБ 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 6.4ГБайт/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 S
S S S S S
S S S S S
S S S S S
S S S S S
S S S S
I/O S S S S

Независимое масштабирование
Оптимальный баланс для любой задачи
• 8 RASC
RC100

• 8 I/O
Blades
• 8 I/O
Blades/
SSI

• 2 FPGAs
per blade

SGI Altix®
5D независимое
масштабирование

Density
• Up to 38
сокетов/
шкаф

• 1 сокет/
blade

• Мин. 2
сокета/
систему

• 2 сокета/
Blade

• Расширяется
по 2 сокета

ARBYTE

|

• 456ГБ/
систему
(A450)

Кластеры SGI Altix XE для инженерных расчетов
•

Новый уровень производительности Intel Xeon 5160 (Woodcrest)
– MSC Nastran V2005R2 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 InfiniteStorage

ARBYTE

|

Решение SGI для высокопроизводительных
вычислений
Altix суперкомпьютер для
сложных вычислений и
больших обьемов данных







Производительность и
масштабируемость
Для интерактивной работы с
большими обьемами данных
Интегрированная визуализация
Единая архитектура будущего

CAPABILITY

SGI x86 кластер:

CAPACITY




InfiniBand or
GigE Fabric







Fibre Channel or
InfiniBand or
GigE Fabric



SGI® NAS, SAN, CXFS,
DMF и др.

ARBYTE

Система
хранения
|
данных

Унифицированное ПО для
управления кластером: Scali
Manage
Кластерный интерконнект: Gigabit
Ethernet и/или InifiniBand 4x
ПО управления
ресурсами/очередями кластера:
Altair® PBS Pro
MPI библиотеки и средства
разработки Intel
Вариант использования x86 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 X86 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

x86 сервер приложений для MSC.SimManager

Altix 450

Altix 450 для баз данных
(Oracle)

InfiniteStorage 4500

Высокопроизводительные системы хранения

InfiniteStorage 4500

InfiniteStorage 4000

Вторичные системы хранения большого обьема

Пример решения
под ключ

InfiniteStorage 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 10ГБ/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

Моделирование

CAD
Цифровая модель

CAE
Инженерные расчеты

Изделие

Продукт

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 DaimlerChrysler

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
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
> 7дней < 365

Demote
> 1 год < 2 года

ARBYTE

|

Архив
> 2 года

Объединенное NAS & SAN хранилище с SGI®
InfiniteStorage – 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 VizioCenter – бюджетный аналог SGI Reality
Center
•

•

•

ПРОБЛЕМА: Высокая стоимость
существующих центров визуализации:
– Barco, Fakespace – от $150 000
– Arbyte VizioCenter - $30 000
ВОЗМОЖНОСТИ Arbyte VizioCenter:
– Новейшие технологии пассивного стерео –
лучше качество стерео, возможность
использования любых типов проекторов и
экранов
– Разрешение 1го канала – 1400x1050
– 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

448P

McLaren
Auto Racing

256P

Mazda

352P

Honda

424P

BMW AG

168P

Nissan

296P

Boeing

294P

Rolls-Royce

161P

Mitsubishi
Motors

184P

Sikorsky
Aircraft

164P

Ford Werke
AG

128P

Hyundai-KIA 148P

Solar
Turbines

96P

Skoda Auto

104P

Beijing U. Engine
Simulation Center

ARBYTE

|

128P

Пользователи SGI Altix – автомобилестроение
Организация
Honda

Местонахождение
США

Ford Motor Corp

США

Автомобили

DaimlerChrysler

США

Автомобили

Mazda

Япония

Автомобили

Toyota Motor Corp

Япония

Автомобили

Nissan

Япония

Автомобили

Hyundai Motor Corp Корея

ARBYTE

Сегмент Рынка
Автомобили

Автомобили

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

Индия

Поставщик

|

Пользователи SGI Altix – аэрокосмическая
отрасль
Организация

ARBYTE

Местонахождение

Сегмент Рынка

MTU Aero Engines

Германия

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

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, 1ТБ 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 ПетаБайта
под управлением SGI DMF

NASA – Project Columbia
•
•
•
•
•

#4 в текущем списке top500.org
60,96 ТФлопс
51,87 ТФлопс - Linpack
10240 процессоров, 20ТБ 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

|

McLaren F1 Racing Team
Проблема

Решение

• В соревнованиях
Formula1 разрыв между
первым и десятым
местом может составлять
всего 0.6 сек
• McLaren все время ищет
пути сократить время на
круге хотя бы на доли
секунды

• Установлен 256 проц SGI
Altix3700, SGI Prism, SGI
InfiniteStorage + CXFS
• В результате внедрения e
инженеров McLaren
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


Slide 15

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

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 Altix450/4700 (Intel Itanium2) глобальной общей памяти

2. SGI Altix XE x86-64 (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
6.4GB/s скорость, <1usec MPI Latency

Стандартный интерконнект
0.2-2 GB/s скорость, 5-30usec MPI Latency
mem

mem

mem

mem

system system system system
+
+
+
+
OS
OS
OS
OS

...

Вычислительные
до 512P

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®
x86-64

ARBYTE

Глобальная общая память(от 1ГБ 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®

SGI® Altix® 4000
Сервера и суперкомпьютеры
(32 – 1024 проц. ядер)

•
2 процессорная архитектура
• Наивысшая производительность и возможности

(процессоров на узел)

Scale up

Intel®

100s

Itanium®

Altix 450
Среднего уровня
(4 – 76 проц. ядер)

10s
SGI® Altix® XE серверы и кластеры
• Intel® Dual-Core Xeon® процессорная архитектура
• Полностью интегрированное решение

2s
10s

Scale out
(общее кол-во процессоров)

Одна задача
Один пользователь

ARBYTE

|

1,000s

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 Itanium2
(Montecito), от 2ГБ до 6ТБ 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 6.4ГБайт/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 S
S S S S S
S S S S S
S S S S S
S S S S S
S S S S
I/O S S S S

Независимое масштабирование
Оптимальный баланс для любой задачи
• 8 RASC
RC100

• 8 I/O
Blades
• 8 I/O
Blades/
SSI

• 2 FPGAs
per blade

SGI Altix®
5D независимое
масштабирование

Density
• Up to 38
сокетов/
шкаф

• 1 сокет/
blade

• Мин. 2
сокета/
систему

• 2 сокета/
Blade

• Расширяется
по 2 сокета

ARBYTE

|

• 456ГБ/
систему
(A450)

Кластеры SGI Altix XE для инженерных расчетов
•

Новый уровень производительности Intel Xeon 5160 (Woodcrest)
– MSC Nastran V2005R2 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 InfiniteStorage

ARBYTE

|

Решение SGI для высокопроизводительных
вычислений
Altix суперкомпьютер для
сложных вычислений и
больших обьемов данных







Производительность и
масштабируемость
Для интерактивной работы с
большими обьемами данных
Интегрированная визуализация
Единая архитектура будущего

CAPABILITY

SGI x86 кластер:

CAPACITY




InfiniBand or
GigE Fabric







Fibre Channel or
InfiniBand or
GigE Fabric



SGI® NAS, SAN, CXFS,
DMF и др.

ARBYTE

Система
хранения
|
данных

Унифицированное ПО для
управления кластером: Scali
Manage
Кластерный интерконнект: Gigabit
Ethernet и/или InifiniBand 4x
ПО управления
ресурсами/очередями кластера:
Altair® PBS Pro
MPI библиотеки и средства
разработки Intel
Вариант использования x86 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 X86 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

x86 сервер приложений для MSC.SimManager

Altix 450

Altix 450 для баз данных
(Oracle)

InfiniteStorage 4500

Высокопроизводительные системы хранения

InfiniteStorage 4500

InfiniteStorage 4000

Вторичные системы хранения большого обьема

Пример решения
под ключ

InfiniteStorage 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 10ГБ/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

Моделирование

CAD
Цифровая модель

CAE
Инженерные расчеты

Изделие

Продукт

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 DaimlerChrysler

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
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
> 7дней < 365

Demote
> 1 год < 2 года

ARBYTE

|

Архив
> 2 года

Объединенное NAS & SAN хранилище с SGI®
InfiniteStorage – 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 VizioCenter – бюджетный аналог SGI Reality
Center
•

•

•

ПРОБЛЕМА: Высокая стоимость
существующих центров визуализации:
– Barco, Fakespace – от $150 000
– Arbyte VizioCenter - $30 000
ВОЗМОЖНОСТИ Arbyte VizioCenter:
– Новейшие технологии пассивного стерео –
лучше качество стерео, возможность
использования любых типов проекторов и
экранов
– Разрешение 1го канала – 1400x1050
– 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

448P

McLaren
Auto Racing

256P

Mazda

352P

Honda

424P

BMW AG

168P

Nissan

296P

Boeing

294P

Rolls-Royce

161P

Mitsubishi
Motors

184P

Sikorsky
Aircraft

164P

Ford Werke
AG

128P

Hyundai-KIA 148P

Solar
Turbines

96P

Skoda Auto

104P

Beijing U. Engine
Simulation Center

ARBYTE

|

128P

Пользователи SGI Altix – автомобилестроение
Организация
Honda

Местонахождение
США

Ford Motor Corp

США

Автомобили

DaimlerChrysler

США

Автомобили

Mazda

Япония

Автомобили

Toyota Motor Corp

Япония

Автомобили

Nissan

Япония

Автомобили

Hyundai Motor Corp Корея

ARBYTE

Сегмент Рынка
Автомобили

Автомобили

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

Индия

Поставщик

|

Пользователи SGI Altix – аэрокосмическая
отрасль
Организация

ARBYTE

Местонахождение

Сегмент Рынка

MTU Aero Engines

Германия

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

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, 1ТБ 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 ПетаБайта
под управлением SGI DMF

NASA – Project Columbia
•
•
•
•
•

#4 в текущем списке top500.org
60,96 ТФлопс
51,87 ТФлопс - Linpack
10240 процессоров, 20ТБ 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

|

McLaren F1 Racing Team
Проблема

Решение

• В соревнованиях
Formula1 разрыв между
первым и десятым
местом может составлять
всего 0.6 сек
• McLaren все время ищет
пути сократить время на
круге хотя бы на доли
секунды

• Установлен 256 проц SGI
Altix3700, SGI Prism, SGI
InfiniteStorage + CXFS
• В результате внедрения e
инженеров McLaren
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


Slide 16

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

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 Altix450/4700 (Intel Itanium2) глобальной общей памяти

2. SGI Altix XE x86-64 (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
6.4GB/s скорость, <1usec MPI Latency

Стандартный интерконнект
0.2-2 GB/s скорость, 5-30usec MPI Latency
mem

mem

mem

mem

system system system system
+
+
+
+
OS
OS
OS
OS

...

Вычислительные
до 512P

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®
x86-64

ARBYTE

Глобальная общая память(от 1ГБ 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®

SGI® Altix® 4000
Сервера и суперкомпьютеры
(32 – 1024 проц. ядер)

•
2 процессорная архитектура
• Наивысшая производительность и возможности

(процессоров на узел)

Scale up

Intel®

100s

Itanium®

Altix 450
Среднего уровня
(4 – 76 проц. ядер)

10s
SGI® Altix® XE серверы и кластеры
• Intel® Dual-Core Xeon® процессорная архитектура
• Полностью интегрированное решение

2s
10s

Scale out
(общее кол-во процессоров)

Одна задача
Один пользователь

ARBYTE

|

1,000s

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 Itanium2
(Montecito), от 2ГБ до 6ТБ 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 6.4ГБайт/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 S
S S S S S
S S S S S
S S S S S
S S S S S
S S S S
I/O S S S S

Независимое масштабирование
Оптимальный баланс для любой задачи
• 8 RASC
RC100

• 8 I/O
Blades
• 8 I/O
Blades/
SSI

• 2 FPGAs
per blade

SGI Altix®
5D независимое
масштабирование

Density
• Up to 38
сокетов/
шкаф

• 1 сокет/
blade

• Мин. 2
сокета/
систему

• 2 сокета/
Blade

• Расширяется
по 2 сокета

ARBYTE

|

• 456ГБ/
систему
(A450)

Кластеры SGI Altix XE для инженерных расчетов
•

Новый уровень производительности Intel Xeon 5160 (Woodcrest)
– MSC Nastran V2005R2 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 InfiniteStorage

ARBYTE

|

Решение SGI для высокопроизводительных
вычислений
Altix суперкомпьютер для
сложных вычислений и
больших обьемов данных







Производительность и
масштабируемость
Для интерактивной работы с
большими обьемами данных
Интегрированная визуализация
Единая архитектура будущего

CAPABILITY

SGI x86 кластер:

CAPACITY




InfiniBand or
GigE Fabric







Fibre Channel or
InfiniBand or
GigE Fabric



SGI® NAS, SAN, CXFS,
DMF и др.

ARBYTE

Система
хранения
|
данных

Унифицированное ПО для
управления кластером: Scali
Manage
Кластерный интерконнект: Gigabit
Ethernet и/или InifiniBand 4x
ПО управления
ресурсами/очередями кластера:
Altair® PBS Pro
MPI библиотеки и средства
разработки Intel
Вариант использования x86 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 X86 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

x86 сервер приложений для MSC.SimManager

Altix 450

Altix 450 для баз данных
(Oracle)

InfiniteStorage 4500

Высокопроизводительные системы хранения

InfiniteStorage 4500

InfiniteStorage 4000

Вторичные системы хранения большого обьема

Пример решения
под ключ

InfiniteStorage 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 10ГБ/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

Моделирование

CAD
Цифровая модель

CAE
Инженерные расчеты

Изделие

Продукт

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 DaimlerChrysler

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
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
> 7дней < 365

Demote
> 1 год < 2 года

ARBYTE

|

Архив
> 2 года

Объединенное NAS & SAN хранилище с SGI®
InfiniteStorage – 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 VizioCenter – бюджетный аналог SGI Reality
Center
•

•

•

ПРОБЛЕМА: Высокая стоимость
существующих центров визуализации:
– Barco, Fakespace – от $150 000
– Arbyte VizioCenter - $30 000
ВОЗМОЖНОСТИ Arbyte VizioCenter:
– Новейшие технологии пассивного стерео –
лучше качество стерео, возможность
использования любых типов проекторов и
экранов
– Разрешение 1го канала – 1400x1050
– 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

448P

McLaren
Auto Racing

256P

Mazda

352P

Honda

424P

BMW AG

168P

Nissan

296P

Boeing

294P

Rolls-Royce

161P

Mitsubishi
Motors

184P

Sikorsky
Aircraft

164P

Ford Werke
AG

128P

Hyundai-KIA 148P

Solar
Turbines

96P

Skoda Auto

104P

Beijing U. Engine
Simulation Center

ARBYTE

|

128P

Пользователи SGI Altix – автомобилестроение
Организация
Honda

Местонахождение
США

Ford Motor Corp

США

Автомобили

DaimlerChrysler

США

Автомобили

Mazda

Япония

Автомобили

Toyota Motor Corp

Япония

Автомобили

Nissan

Япония

Автомобили

Hyundai Motor Corp Корея

ARBYTE

Сегмент Рынка
Автомобили

Автомобили

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

Индия

Поставщик

|

Пользователи SGI Altix – аэрокосмическая
отрасль
Организация

ARBYTE

Местонахождение

Сегмент Рынка

MTU Aero Engines

Германия

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

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, 1ТБ 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 ПетаБайта
под управлением SGI DMF

NASA – Project Columbia
•
•
•
•
•

#4 в текущем списке top500.org
60,96 ТФлопс
51,87 ТФлопс - Linpack
10240 процессоров, 20ТБ 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

|

McLaren F1 Racing Team
Проблема

Решение

• В соревнованиях
Formula1 разрыв между
первым и десятым
местом может составлять
всего 0.6 сек
• McLaren все время ищет
пути сократить время на
круге хотя бы на доли
секунды

• Установлен 256 проц SGI
Altix3700, SGI Prism, SGI
InfiniteStorage + CXFS
• В результате внедрения e
инженеров McLaren
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


Slide 17

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

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 Altix450/4700 (Intel Itanium2) глобальной общей памяти

2. SGI Altix XE x86-64 (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
6.4GB/s скорость, <1usec MPI Latency

Стандартный интерконнект
0.2-2 GB/s скорость, 5-30usec MPI Latency
mem

mem

mem

mem

system system system system
+
+
+
+
OS
OS
OS
OS

...

Вычислительные
до 512P

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®
x86-64

ARBYTE

Глобальная общая память(от 1ГБ 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®

SGI® Altix® 4000
Сервера и суперкомпьютеры
(32 – 1024 проц. ядер)

•
2 процессорная архитектура
• Наивысшая производительность и возможности

(процессоров на узел)

Scale up

Intel®

100s

Itanium®

Altix 450
Среднего уровня
(4 – 76 проц. ядер)

10s
SGI® Altix® XE серверы и кластеры
• Intel® Dual-Core Xeon® процессорная архитектура
• Полностью интегрированное решение

2s
10s

Scale out
(общее кол-во процессоров)

Одна задача
Один пользователь

ARBYTE

|

1,000s

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 Itanium2
(Montecito), от 2ГБ до 6ТБ 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 6.4ГБайт/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 S
S S S S S
S S S S S
S S S S S
S S S S S
S S S S
I/O S S S S

Независимое масштабирование
Оптимальный баланс для любой задачи
• 8 RASC
RC100

• 8 I/O
Blades
• 8 I/O
Blades/
SSI

• 2 FPGAs
per blade

SGI Altix®
5D независимое
масштабирование

Density
• Up to 38
сокетов/
шкаф

• 1 сокет/
blade

• Мин. 2
сокета/
систему

• 2 сокета/
Blade

• Расширяется
по 2 сокета

ARBYTE

|

• 456ГБ/
систему
(A450)

Кластеры SGI Altix XE для инженерных расчетов
•

Новый уровень производительности Intel Xeon 5160 (Woodcrest)
– MSC Nastran V2005R2 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 InfiniteStorage

ARBYTE

|

Решение SGI для высокопроизводительных
вычислений
Altix суперкомпьютер для
сложных вычислений и
больших обьемов данных







Производительность и
масштабируемость
Для интерактивной работы с
большими обьемами данных
Интегрированная визуализация
Единая архитектура будущего

CAPABILITY

SGI x86 кластер:

CAPACITY




InfiniBand or
GigE Fabric







Fibre Channel or
InfiniBand or
GigE Fabric



SGI® NAS, SAN, CXFS,
DMF и др.

ARBYTE

Система
хранения
|
данных

Унифицированное ПО для
управления кластером: Scali
Manage
Кластерный интерконнект: Gigabit
Ethernet и/или InifiniBand 4x
ПО управления
ресурсами/очередями кластера:
Altair® PBS Pro
MPI библиотеки и средства
разработки Intel
Вариант использования x86 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 X86 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

x86 сервер приложений для MSC.SimManager

Altix 450

Altix 450 для баз данных
(Oracle)

InfiniteStorage 4500

Высокопроизводительные системы хранения

InfiniteStorage 4500

InfiniteStorage 4000

Вторичные системы хранения большого обьема

Пример решения
под ключ

InfiniteStorage 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 10ГБ/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

Моделирование

CAD
Цифровая модель

CAE
Инженерные расчеты

Изделие

Продукт

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 DaimlerChrysler

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
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
> 7дней < 365

Demote
> 1 год < 2 года

ARBYTE

|

Архив
> 2 года

Объединенное NAS & SAN хранилище с SGI®
InfiniteStorage – 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 VizioCenter – бюджетный аналог SGI Reality
Center
•

•

•

ПРОБЛЕМА: Высокая стоимость
существующих центров визуализации:
– Barco, Fakespace – от $150 000
– Arbyte VizioCenter - $30 000
ВОЗМОЖНОСТИ Arbyte VizioCenter:
– Новейшие технологии пассивного стерео –
лучше качество стерео, возможность
использования любых типов проекторов и
экранов
– Разрешение 1го канала – 1400x1050
– 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

448P

McLaren
Auto Racing

256P

Mazda

352P

Honda

424P

BMW AG

168P

Nissan

296P

Boeing

294P

Rolls-Royce

161P

Mitsubishi
Motors

184P

Sikorsky
Aircraft

164P

Ford Werke
AG

128P

Hyundai-KIA 148P

Solar
Turbines

96P

Skoda Auto

104P

Beijing U. Engine
Simulation Center

ARBYTE

|

128P

Пользователи SGI Altix – автомобилестроение
Организация
Honda

Местонахождение
США

Ford Motor Corp

США

Автомобили

DaimlerChrysler

США

Автомобили

Mazda

Япония

Автомобили

Toyota Motor Corp

Япония

Автомобили

Nissan

Япония

Автомобили

Hyundai Motor Corp Корея

ARBYTE

Сегмент Рынка
Автомобили

Автомобили

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

Индия

Поставщик

|

Пользователи SGI Altix – аэрокосмическая
отрасль
Организация

ARBYTE

Местонахождение

Сегмент Рынка

MTU Aero Engines

Германия

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

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, 1ТБ 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 ПетаБайта
под управлением SGI DMF

NASA – Project Columbia
•
•
•
•
•

#4 в текущем списке top500.org
60,96 ТФлопс
51,87 ТФлопс - Linpack
10240 процессоров, 20ТБ 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

|

McLaren F1 Racing Team
Проблема

Решение

• В соревнованиях
Formula1 разрыв между
первым и десятым
местом может составлять
всего 0.6 сек
• McLaren все время ищет
пути сократить время на
круге хотя бы на доли
секунды

• Установлен 256 проц SGI
Altix3700, SGI Prism, SGI
InfiniteStorage + CXFS
• В результате внедрения e
инженеров McLaren
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


Slide 18

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

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 Altix450/4700 (Intel Itanium2) глобальной общей памяти

2. SGI Altix XE x86-64 (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
6.4GB/s скорость, <1usec MPI Latency

Стандартный интерконнект
0.2-2 GB/s скорость, 5-30usec MPI Latency
mem

mem

mem

mem

system system system system
+
+
+
+
OS
OS
OS
OS

...

Вычислительные
до 512P

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®
x86-64

ARBYTE

Глобальная общая память(от 1ГБ 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®

SGI® Altix® 4000
Сервера и суперкомпьютеры
(32 – 1024 проц. ядер)

•
2 процессорная архитектура
• Наивысшая производительность и возможности

(процессоров на узел)

Scale up

Intel®

100s

Itanium®

Altix 450
Среднего уровня
(4 – 76 проц. ядер)

10s
SGI® Altix® XE серверы и кластеры
• Intel® Dual-Core Xeon® процессорная архитектура
• Полностью интегрированное решение

2s
10s

Scale out
(общее кол-во процессоров)

Одна задача
Один пользователь

ARBYTE

|

1,000s

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 Itanium2
(Montecito), от 2ГБ до 6ТБ 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 6.4ГБайт/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 S
S S S S S
S S S S S
S S S S S
S S S S S
S S S S
I/O S S S S

Независимое масштабирование
Оптимальный баланс для любой задачи
• 8 RASC
RC100

• 8 I/O
Blades
• 8 I/O
Blades/
SSI

• 2 FPGAs
per blade

SGI Altix®
5D независимое
масштабирование

Density
• Up to 38
сокетов/
шкаф

• 1 сокет/
blade

• Мин. 2
сокета/
систему

• 2 сокета/
Blade

• Расширяется
по 2 сокета

ARBYTE

|

• 456ГБ/
систему
(A450)

Кластеры SGI Altix XE для инженерных расчетов
•

Новый уровень производительности Intel Xeon 5160 (Woodcrest)
– MSC Nastran V2005R2 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 InfiniteStorage

ARBYTE

|

Решение SGI для высокопроизводительных
вычислений
Altix суперкомпьютер для
сложных вычислений и
больших обьемов данных







Производительность и
масштабируемость
Для интерактивной работы с
большими обьемами данных
Интегрированная визуализация
Единая архитектура будущего

CAPABILITY

SGI x86 кластер:

CAPACITY




InfiniBand or
GigE Fabric







Fibre Channel or
InfiniBand or
GigE Fabric



SGI® NAS, SAN, CXFS,
DMF и др.

ARBYTE

Система
хранения
|
данных

Унифицированное ПО для
управления кластером: Scali
Manage
Кластерный интерконнект: Gigabit
Ethernet и/или InifiniBand 4x
ПО управления
ресурсами/очередями кластера:
Altair® PBS Pro
MPI библиотеки и средства
разработки Intel
Вариант использования x86 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 X86 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

x86 сервер приложений для MSC.SimManager

Altix 450

Altix 450 для баз данных
(Oracle)

InfiniteStorage 4500

Высокопроизводительные системы хранения

InfiniteStorage 4500

InfiniteStorage 4000

Вторичные системы хранения большого обьема

Пример решения
под ключ

InfiniteStorage 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 10ГБ/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

Моделирование

CAD
Цифровая модель

CAE
Инженерные расчеты

Изделие

Продукт

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 DaimlerChrysler

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
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
> 7дней < 365

Demote
> 1 год < 2 года

ARBYTE

|

Архив
> 2 года

Объединенное NAS & SAN хранилище с SGI®
InfiniteStorage – 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 VizioCenter – бюджетный аналог SGI Reality
Center
•

•

•

ПРОБЛЕМА: Высокая стоимость
существующих центров визуализации:
– Barco, Fakespace – от $150 000
– Arbyte VizioCenter - $30 000
ВОЗМОЖНОСТИ Arbyte VizioCenter:
– Новейшие технологии пассивного стерео –
лучше качество стерео, возможность
использования любых типов проекторов и
экранов
– Разрешение 1го канала – 1400x1050
– 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

448P

McLaren
Auto Racing

256P

Mazda

352P

Honda

424P

BMW AG

168P

Nissan

296P

Boeing

294P

Rolls-Royce

161P

Mitsubishi
Motors

184P

Sikorsky
Aircraft

164P

Ford Werke
AG

128P

Hyundai-KIA 148P

Solar
Turbines

96P

Skoda Auto

104P

Beijing U. Engine
Simulation Center

ARBYTE

|

128P

Пользователи SGI Altix – автомобилестроение
Организация
Honda

Местонахождение
США

Ford Motor Corp

США

Автомобили

DaimlerChrysler

США

Автомобили

Mazda

Япония

Автомобили

Toyota Motor Corp

Япония

Автомобили

Nissan

Япония

Автомобили

Hyundai Motor Corp Корея

ARBYTE

Сегмент Рынка
Автомобили

Автомобили

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

Индия

Поставщик

|

Пользователи SGI Altix – аэрокосмическая
отрасль
Организация

ARBYTE

Местонахождение

Сегмент Рынка

MTU Aero Engines

Германия

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

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, 1ТБ 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 ПетаБайта
под управлением SGI DMF

NASA – Project Columbia
•
•
•
•
•

#4 в текущем списке top500.org
60,96 ТФлопс
51,87 ТФлопс - Linpack
10240 процессоров, 20ТБ 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

|

McLaren F1 Racing Team
Проблема

Решение

• В соревнованиях
Formula1 разрыв между
первым и десятым
местом может составлять
всего 0.6 сек
• McLaren все время ищет
пути сократить время на
круге хотя бы на доли
секунды

• Установлен 256 проц SGI
Altix3700, SGI Prism, SGI
InfiniteStorage + CXFS
• В результате внедрения e
инженеров McLaren
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


Slide 19

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

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 Altix450/4700 (Intel Itanium2) глобальной общей памяти

2. SGI Altix XE x86-64 (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
6.4GB/s скорость, <1usec MPI Latency

Стандартный интерконнект
0.2-2 GB/s скорость, 5-30usec MPI Latency
mem

mem

mem

mem

system system system system
+
+
+
+
OS
OS
OS
OS

...

Вычислительные
до 512P

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®
x86-64

ARBYTE

Глобальная общая память(от 1ГБ 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®

SGI® Altix® 4000
Сервера и суперкомпьютеры
(32 – 1024 проц. ядер)

•
2 процессорная архитектура
• Наивысшая производительность и возможности

(процессоров на узел)

Scale up

Intel®

100s

Itanium®

Altix 450
Среднего уровня
(4 – 76 проц. ядер)

10s
SGI® Altix® XE серверы и кластеры
• Intel® Dual-Core Xeon® процессорная архитектура
• Полностью интегрированное решение

2s
10s

Scale out
(общее кол-во процессоров)

Одна задача
Один пользователь

ARBYTE

|

1,000s

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 Itanium2
(Montecito), от 2ГБ до 6ТБ 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 6.4ГБайт/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 S
S S S S S
S S S S S
S S S S S
S S S S S
S S S S
I/O S S S S

Независимое масштабирование
Оптимальный баланс для любой задачи
• 8 RASC
RC100

• 8 I/O
Blades
• 8 I/O
Blades/
SSI

• 2 FPGAs
per blade

SGI Altix®
5D независимое
масштабирование

Density
• Up to 38
сокетов/
шкаф

• 1 сокет/
blade

• Мин. 2
сокета/
систему

• 2 сокета/
Blade

• Расширяется
по 2 сокета

ARBYTE

|

• 456ГБ/
систему
(A450)

Кластеры SGI Altix XE для инженерных расчетов
•

Новый уровень производительности Intel Xeon 5160 (Woodcrest)
– MSC Nastran V2005R2 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 InfiniteStorage

ARBYTE

|

Решение SGI для высокопроизводительных
вычислений
Altix суперкомпьютер для
сложных вычислений и
больших обьемов данных







Производительность и
масштабируемость
Для интерактивной работы с
большими обьемами данных
Интегрированная визуализация
Единая архитектура будущего

CAPABILITY

SGI x86 кластер:

CAPACITY




InfiniBand or
GigE Fabric







Fibre Channel or
InfiniBand or
GigE Fabric



SGI® NAS, SAN, CXFS,
DMF и др.

ARBYTE

Система
хранения
|
данных

Унифицированное ПО для
управления кластером: Scali
Manage
Кластерный интерконнект: Gigabit
Ethernet и/или InifiniBand 4x
ПО управления
ресурсами/очередями кластера:
Altair® PBS Pro
MPI библиотеки и средства
разработки Intel
Вариант использования x86 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 X86 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

x86 сервер приложений для MSC.SimManager

Altix 450

Altix 450 для баз данных
(Oracle)

InfiniteStorage 4500

Высокопроизводительные системы хранения

InfiniteStorage 4500

InfiniteStorage 4000

Вторичные системы хранения большого обьема

Пример решения
под ключ

InfiniteStorage 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 10ГБ/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

Моделирование

CAD
Цифровая модель

CAE
Инженерные расчеты

Изделие

Продукт

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 DaimlerChrysler

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
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
> 7дней < 365

Demote
> 1 год < 2 года

ARBYTE

|

Архив
> 2 года

Объединенное NAS & SAN хранилище с SGI®
InfiniteStorage – 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 VizioCenter – бюджетный аналог SGI Reality
Center
•

•

•

ПРОБЛЕМА: Высокая стоимость
существующих центров визуализации:
– Barco, Fakespace – от $150 000
– Arbyte VizioCenter - $30 000
ВОЗМОЖНОСТИ Arbyte VizioCenter:
– Новейшие технологии пассивного стерео –
лучше качество стерео, возможность
использования любых типов проекторов и
экранов
– Разрешение 1го канала – 1400x1050
– 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

448P

McLaren
Auto Racing

256P

Mazda

352P

Honda

424P

BMW AG

168P

Nissan

296P

Boeing

294P

Rolls-Royce

161P

Mitsubishi
Motors

184P

Sikorsky
Aircraft

164P

Ford Werke
AG

128P

Hyundai-KIA 148P

Solar
Turbines

96P

Skoda Auto

104P

Beijing U. Engine
Simulation Center

ARBYTE

|

128P

Пользователи SGI Altix – автомобилестроение
Организация
Honda

Местонахождение
США

Ford Motor Corp

США

Автомобили

DaimlerChrysler

США

Автомобили

Mazda

Япония

Автомобили

Toyota Motor Corp

Япония

Автомобили

Nissan

Япония

Автомобили

Hyundai Motor Corp Корея

ARBYTE

Сегмент Рынка
Автомобили

Автомобили

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

Индия

Поставщик

|

Пользователи SGI Altix – аэрокосмическая
отрасль
Организация

ARBYTE

Местонахождение

Сегмент Рынка

MTU Aero Engines

Германия

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

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, 1ТБ 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 ПетаБайта
под управлением SGI DMF

NASA – Project Columbia
•
•
•
•
•

#4 в текущем списке top500.org
60,96 ТФлопс
51,87 ТФлопс - Linpack
10240 процессоров, 20ТБ 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

|

McLaren F1 Racing Team
Проблема

Решение

• В соревнованиях
Formula1 разрыв между
первым и десятым
местом может составлять
всего 0.6 сек
• McLaren все время ищет
пути сократить время на
круге хотя бы на доли
секунды

• Установлен 256 проц SGI
Altix3700, SGI Prism, SGI
InfiniteStorage + CXFS
• В результате внедрения e
инженеров McLaren
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


Slide 20

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

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 Altix450/4700 (Intel Itanium2) глобальной общей памяти

2. SGI Altix XE x86-64 (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
6.4GB/s скорость, <1usec MPI Latency

Стандартный интерконнект
0.2-2 GB/s скорость, 5-30usec MPI Latency
mem

mem

mem

mem

system system system system
+
+
+
+
OS
OS
OS
OS

...

Вычислительные
до 512P

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®
x86-64

ARBYTE

Глобальная общая память(от 1ГБ 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®

SGI® Altix® 4000
Сервера и суперкомпьютеры
(32 – 1024 проц. ядер)

•
2 процессорная архитектура
• Наивысшая производительность и возможности

(процессоров на узел)

Scale up

Intel®

100s

Itanium®

Altix 450
Среднего уровня
(4 – 76 проц. ядер)

10s
SGI® Altix® XE серверы и кластеры
• Intel® Dual-Core Xeon® процессорная архитектура
• Полностью интегрированное решение

2s
10s

Scale out
(общее кол-во процессоров)

Одна задача
Один пользователь

ARBYTE

|

1,000s

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 Itanium2
(Montecito), от 2ГБ до 6ТБ 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 6.4ГБайт/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 S
S S S S S
S S S S S
S S S S S
S S S S S
S S S S
I/O S S S S

Независимое масштабирование
Оптимальный баланс для любой задачи
• 8 RASC
RC100

• 8 I/O
Blades
• 8 I/O
Blades/
SSI

• 2 FPGAs
per blade

SGI Altix®
5D независимое
масштабирование

Density
• Up to 38
сокетов/
шкаф

• 1 сокет/
blade

• Мин. 2
сокета/
систему

• 2 сокета/
Blade

• Расширяется
по 2 сокета

ARBYTE

|

• 456ГБ/
систему
(A450)

Кластеры SGI Altix XE для инженерных расчетов
•

Новый уровень производительности Intel Xeon 5160 (Woodcrest)
– MSC Nastran V2005R2 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 InfiniteStorage

ARBYTE

|

Решение SGI для высокопроизводительных
вычислений
Altix суперкомпьютер для
сложных вычислений и
больших обьемов данных







Производительность и
масштабируемость
Для интерактивной работы с
большими обьемами данных
Интегрированная визуализация
Единая архитектура будущего

CAPABILITY

SGI x86 кластер:

CAPACITY




InfiniBand or
GigE Fabric







Fibre Channel or
InfiniBand or
GigE Fabric



SGI® NAS, SAN, CXFS,
DMF и др.

ARBYTE

Система
хранения
|
данных

Унифицированное ПО для
управления кластером: Scali
Manage
Кластерный интерконнект: Gigabit
Ethernet и/или InifiniBand 4x
ПО управления
ресурсами/очередями кластера:
Altair® PBS Pro
MPI библиотеки и средства
разработки Intel
Вариант использования x86 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 X86 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

x86 сервер приложений для MSC.SimManager

Altix 450

Altix 450 для баз данных
(Oracle)

InfiniteStorage 4500

Высокопроизводительные системы хранения

InfiniteStorage 4500

InfiniteStorage 4000

Вторичные системы хранения большого обьема

Пример решения
под ключ

InfiniteStorage 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 10ГБ/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

Моделирование

CAD
Цифровая модель

CAE
Инженерные расчеты

Изделие

Продукт

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 DaimlerChrysler

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
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
> 7дней < 365

Demote
> 1 год < 2 года

ARBYTE

|

Архив
> 2 года

Объединенное NAS & SAN хранилище с SGI®
InfiniteStorage – 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 VizioCenter – бюджетный аналог SGI Reality
Center
•

•

•

ПРОБЛЕМА: Высокая стоимость
существующих центров визуализации:
– Barco, Fakespace – от $150 000
– Arbyte VizioCenter - $30 000
ВОЗМОЖНОСТИ Arbyte VizioCenter:
– Новейшие технологии пассивного стерео –
лучше качество стерео, возможность
использования любых типов проекторов и
экранов
– Разрешение 1го канала – 1400x1050
– 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

448P

McLaren
Auto Racing

256P

Mazda

352P

Honda

424P

BMW AG

168P

Nissan

296P

Boeing

294P

Rolls-Royce

161P

Mitsubishi
Motors

184P

Sikorsky
Aircraft

164P

Ford Werke
AG

128P

Hyundai-KIA 148P

Solar
Turbines

96P

Skoda Auto

104P

Beijing U. Engine
Simulation Center

ARBYTE

|

128P

Пользователи SGI Altix – автомобилестроение
Организация
Honda

Местонахождение
США

Ford Motor Corp

США

Автомобили

DaimlerChrysler

США

Автомобили

Mazda

Япония

Автомобили

Toyota Motor Corp

Япония

Автомобили

Nissan

Япония

Автомобили

Hyundai Motor Corp Корея

ARBYTE

Сегмент Рынка
Автомобили

Автомобили

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

Индия

Поставщик

|

Пользователи SGI Altix – аэрокосмическая
отрасль
Организация

ARBYTE

Местонахождение

Сегмент Рынка

MTU Aero Engines

Германия

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

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, 1ТБ 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 ПетаБайта
под управлением SGI DMF

NASA – Project Columbia
•
•
•
•
•

#4 в текущем списке top500.org
60,96 ТФлопс
51,87 ТФлопс - Linpack
10240 процессоров, 20ТБ 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

|

McLaren F1 Racing Team
Проблема

Решение

• В соревнованиях
Formula1 разрыв между
первым и десятым
местом может составлять
всего 0.6 сек
• McLaren все время ищет
пути сократить время на
круге хотя бы на доли
секунды

• Установлен 256 проц SGI
Altix3700, SGI Prism, SGI
InfiniteStorage + CXFS
• В результате внедрения e
инженеров McLaren
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


Slide 21

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

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 Altix450/4700 (Intel Itanium2) глобальной общей памяти

2. SGI Altix XE x86-64 (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
6.4GB/s скорость, <1usec MPI Latency

Стандартный интерконнект
0.2-2 GB/s скорость, 5-30usec MPI Latency
mem

mem

mem

mem

system system system system
+
+
+
+
OS
OS
OS
OS

...

Вычислительные
до 512P

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®
x86-64

ARBYTE

Глобальная общая память(от 1ГБ 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®

SGI® Altix® 4000
Сервера и суперкомпьютеры
(32 – 1024 проц. ядер)

•
2 процессорная архитектура
• Наивысшая производительность и возможности

(процессоров на узел)

Scale up

Intel®

100s

Itanium®

Altix 450
Среднего уровня
(4 – 76 проц. ядер)

10s
SGI® Altix® XE серверы и кластеры
• Intel® Dual-Core Xeon® процессорная архитектура
• Полностью интегрированное решение

2s
10s

Scale out
(общее кол-во процессоров)

Одна задача
Один пользователь

ARBYTE

|

1,000s

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 Itanium2
(Montecito), от 2ГБ до 6ТБ 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 6.4ГБайт/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 S
S S S S S
S S S S S
S S S S S
S S S S S
S S S S
I/O S S S S

Независимое масштабирование
Оптимальный баланс для любой задачи
• 8 RASC
RC100

• 8 I/O
Blades
• 8 I/O
Blades/
SSI

• 2 FPGAs
per blade

SGI Altix®
5D независимое
масштабирование

Density
• Up to 38
сокетов/
шкаф

• 1 сокет/
blade

• Мин. 2
сокета/
систему

• 2 сокета/
Blade

• Расширяется
по 2 сокета

ARBYTE

|

• 456ГБ/
систему
(A450)

Кластеры SGI Altix XE для инженерных расчетов
•

Новый уровень производительности Intel Xeon 5160 (Woodcrest)
– MSC Nastran V2005R2 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 InfiniteStorage

ARBYTE

|

Решение SGI для высокопроизводительных
вычислений
Altix суперкомпьютер для
сложных вычислений и
больших обьемов данных







Производительность и
масштабируемость
Для интерактивной работы с
большими обьемами данных
Интегрированная визуализация
Единая архитектура будущего

CAPABILITY

SGI x86 кластер:

CAPACITY




InfiniBand or
GigE Fabric







Fibre Channel or
InfiniBand or
GigE Fabric



SGI® NAS, SAN, CXFS,
DMF и др.

ARBYTE

Система
хранения
|
данных

Унифицированное ПО для
управления кластером: Scali
Manage
Кластерный интерконнект: Gigabit
Ethernet и/или InifiniBand 4x
ПО управления
ресурсами/очередями кластера:
Altair® PBS Pro
MPI библиотеки и средства
разработки Intel
Вариант использования x86 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 X86 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

x86 сервер приложений для MSC.SimManager

Altix 450

Altix 450 для баз данных
(Oracle)

InfiniteStorage 4500

Высокопроизводительные системы хранения

InfiniteStorage 4500

InfiniteStorage 4000

Вторичные системы хранения большого обьема

Пример решения
под ключ

InfiniteStorage 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 10ГБ/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

Моделирование

CAD
Цифровая модель

CAE
Инженерные расчеты

Изделие

Продукт

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 DaimlerChrysler

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
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
> 7дней < 365

Demote
> 1 год < 2 года

ARBYTE

|

Архив
> 2 года

Объединенное NAS & SAN хранилище с SGI®
InfiniteStorage – 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 VizioCenter – бюджетный аналог SGI Reality
Center
•

•

•

ПРОБЛЕМА: Высокая стоимость
существующих центров визуализации:
– Barco, Fakespace – от $150 000
– Arbyte VizioCenter - $30 000
ВОЗМОЖНОСТИ Arbyte VizioCenter:
– Новейшие технологии пассивного стерео –
лучше качество стерео, возможность
использования любых типов проекторов и
экранов
– Разрешение 1го канала – 1400x1050
– 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

448P

McLaren
Auto Racing

256P

Mazda

352P

Honda

424P

BMW AG

168P

Nissan

296P

Boeing

294P

Rolls-Royce

161P

Mitsubishi
Motors

184P

Sikorsky
Aircraft

164P

Ford Werke
AG

128P

Hyundai-KIA 148P

Solar
Turbines

96P

Skoda Auto

104P

Beijing U. Engine
Simulation Center

ARBYTE

|

128P

Пользователи SGI Altix – автомобилестроение
Организация
Honda

Местонахождение
США

Ford Motor Corp

США

Автомобили

DaimlerChrysler

США

Автомобили

Mazda

Япония

Автомобили

Toyota Motor Corp

Япония

Автомобили

Nissan

Япония

Автомобили

Hyundai Motor Corp Корея

ARBYTE

Сегмент Рынка
Автомобили

Автомобили

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

Индия

Поставщик

|

Пользователи SGI Altix – аэрокосмическая
отрасль
Организация

ARBYTE

Местонахождение

Сегмент Рынка

MTU Aero Engines

Германия

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

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, 1ТБ 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 ПетаБайта
под управлением SGI DMF

NASA – Project Columbia
•
•
•
•
•

#4 в текущем списке top500.org
60,96 ТФлопс
51,87 ТФлопс - Linpack
10240 процессоров, 20ТБ 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

|

McLaren F1 Racing Team
Проблема

Решение

• В соревнованиях
Formula1 разрыв между
первым и десятым
местом может составлять
всего 0.6 сек
• McLaren все время ищет
пути сократить время на
круге хотя бы на доли
секунды

• Установлен 256 проц SGI
Altix3700, SGI Prism, SGI
InfiniteStorage + CXFS
• В результате внедрения e
инженеров McLaren
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


Slide 22

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

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 Altix450/4700 (Intel Itanium2) глобальной общей памяти

2. SGI Altix XE x86-64 (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
6.4GB/s скорость, <1usec MPI Latency

Стандартный интерконнект
0.2-2 GB/s скорость, 5-30usec MPI Latency
mem

mem

mem

mem

system system system system
+
+
+
+
OS
OS
OS
OS

...

Вычислительные
до 512P

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®
x86-64

ARBYTE

Глобальная общая память(от 1ГБ 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®

SGI® Altix® 4000
Сервера и суперкомпьютеры
(32 – 1024 проц. ядер)

•
2 процессорная архитектура
• Наивысшая производительность и возможности

(процессоров на узел)

Scale up

Intel®

100s

Itanium®

Altix 450
Среднего уровня
(4 – 76 проц. ядер)

10s
SGI® Altix® XE серверы и кластеры
• Intel® Dual-Core Xeon® процессорная архитектура
• Полностью интегрированное решение

2s
10s

Scale out
(общее кол-во процессоров)

Одна задача
Один пользователь

ARBYTE

|

1,000s

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 Itanium2
(Montecito), от 2ГБ до 6ТБ 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 6.4ГБайт/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 S
S S S S S
S S S S S
S S S S S
S S S S S
S S S S
I/O S S S S

Независимое масштабирование
Оптимальный баланс для любой задачи
• 8 RASC
RC100

• 8 I/O
Blades
• 8 I/O
Blades/
SSI

• 2 FPGAs
per blade

SGI Altix®
5D независимое
масштабирование

Density
• Up to 38
сокетов/
шкаф

• 1 сокет/
blade

• Мин. 2
сокета/
систему

• 2 сокета/
Blade

• Расширяется
по 2 сокета

ARBYTE

|

• 456ГБ/
систему
(A450)

Кластеры SGI Altix XE для инженерных расчетов
•

Новый уровень производительности Intel Xeon 5160 (Woodcrest)
– MSC Nastran V2005R2 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 InfiniteStorage

ARBYTE

|

Решение SGI для высокопроизводительных
вычислений
Altix суперкомпьютер для
сложных вычислений и
больших обьемов данных







Производительность и
масштабируемость
Для интерактивной работы с
большими обьемами данных
Интегрированная визуализация
Единая архитектура будущего

CAPABILITY

SGI x86 кластер:

CAPACITY




InfiniBand or
GigE Fabric







Fibre Channel or
InfiniBand or
GigE Fabric



SGI® NAS, SAN, CXFS,
DMF и др.

ARBYTE

Система
хранения
|
данных

Унифицированное ПО для
управления кластером: Scali
Manage
Кластерный интерконнект: Gigabit
Ethernet и/или InifiniBand 4x
ПО управления
ресурсами/очередями кластера:
Altair® PBS Pro
MPI библиотеки и средства
разработки Intel
Вариант использования x86 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 X86 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

x86 сервер приложений для MSC.SimManager

Altix 450

Altix 450 для баз данных
(Oracle)

InfiniteStorage 4500

Высокопроизводительные системы хранения

InfiniteStorage 4500

InfiniteStorage 4000

Вторичные системы хранения большого обьема

Пример решения
под ключ

InfiniteStorage 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 10ГБ/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

Моделирование

CAD
Цифровая модель

CAE
Инженерные расчеты

Изделие

Продукт

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 DaimlerChrysler

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
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
> 7дней < 365

Demote
> 1 год < 2 года

ARBYTE

|

Архив
> 2 года

Объединенное NAS & SAN хранилище с SGI®
InfiniteStorage – 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 VizioCenter – бюджетный аналог SGI Reality
Center
•

•

•

ПРОБЛЕМА: Высокая стоимость
существующих центров визуализации:
– Barco, Fakespace – от $150 000
– Arbyte VizioCenter - $30 000
ВОЗМОЖНОСТИ Arbyte VizioCenter:
– Новейшие технологии пассивного стерео –
лучше качество стерео, возможность
использования любых типов проекторов и
экранов
– Разрешение 1го канала – 1400x1050
– 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

448P

McLaren
Auto Racing

256P

Mazda

352P

Honda

424P

BMW AG

168P

Nissan

296P

Boeing

294P

Rolls-Royce

161P

Mitsubishi
Motors

184P

Sikorsky
Aircraft

164P

Ford Werke
AG

128P

Hyundai-KIA 148P

Solar
Turbines

96P

Skoda Auto

104P

Beijing U. Engine
Simulation Center

ARBYTE

|

128P

Пользователи SGI Altix – автомобилестроение
Организация
Honda

Местонахождение
США

Ford Motor Corp

США

Автомобили

DaimlerChrysler

США

Автомобили

Mazda

Япония

Автомобили

Toyota Motor Corp

Япония

Автомобили

Nissan

Япония

Автомобили

Hyundai Motor Corp Корея

ARBYTE

Сегмент Рынка
Автомобили

Автомобили

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

Индия

Поставщик

|

Пользователи SGI Altix – аэрокосмическая
отрасль
Организация

ARBYTE

Местонахождение

Сегмент Рынка

MTU Aero Engines

Германия

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

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, 1ТБ 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 ПетаБайта
под управлением SGI DMF

NASA – Project Columbia
•
•
•
•
•

#4 в текущем списке top500.org
60,96 ТФлопс
51,87 ТФлопс - Linpack
10240 процессоров, 20ТБ 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

|

McLaren F1 Racing Team
Проблема

Решение

• В соревнованиях
Formula1 разрыв между
первым и десятым
местом может составлять
всего 0.6 сек
• McLaren все время ищет
пути сократить время на
круге хотя бы на доли
секунды

• Установлен 256 проц SGI
Altix3700, SGI Prism, SGI
InfiniteStorage + CXFS
• В результате внедрения e
инженеров McLaren
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


Slide 23

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

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 Altix450/4700 (Intel Itanium2) глобальной общей памяти

2. SGI Altix XE x86-64 (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
6.4GB/s скорость, <1usec MPI Latency

Стандартный интерконнект
0.2-2 GB/s скорость, 5-30usec MPI Latency
mem

mem

mem

mem

system system system system
+
+
+
+
OS
OS
OS
OS

...

Вычислительные
до 512P

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®
x86-64

ARBYTE

Глобальная общая память(от 1ГБ 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®

SGI® Altix® 4000
Сервера и суперкомпьютеры
(32 – 1024 проц. ядер)

•
2 процессорная архитектура
• Наивысшая производительность и возможности

(процессоров на узел)

Scale up

Intel®

100s

Itanium®

Altix 450
Среднего уровня
(4 – 76 проц. ядер)

10s
SGI® Altix® XE серверы и кластеры
• Intel® Dual-Core Xeon® процессорная архитектура
• Полностью интегрированное решение

2s
10s

Scale out
(общее кол-во процессоров)

Одна задача
Один пользователь

ARBYTE

|

1,000s

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 Itanium2
(Montecito), от 2ГБ до 6ТБ 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 6.4ГБайт/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 S
S S S S S
S S S S S
S S S S S
S S S S S
S S S S
I/O S S S S

Независимое масштабирование
Оптимальный баланс для любой задачи
• 8 RASC
RC100

• 8 I/O
Blades
• 8 I/O
Blades/
SSI

• 2 FPGAs
per blade

SGI Altix®
5D независимое
масштабирование

Density
• Up to 38
сокетов/
шкаф

• 1 сокет/
blade

• Мин. 2
сокета/
систему

• 2 сокета/
Blade

• Расширяется
по 2 сокета

ARBYTE

|

• 456ГБ/
систему
(A450)

Кластеры SGI Altix XE для инженерных расчетов
•

Новый уровень производительности Intel Xeon 5160 (Woodcrest)
– MSC Nastran V2005R2 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 InfiniteStorage

ARBYTE

|

Решение SGI для высокопроизводительных
вычислений
Altix суперкомпьютер для
сложных вычислений и
больших обьемов данных







Производительность и
масштабируемость
Для интерактивной работы с
большими обьемами данных
Интегрированная визуализация
Единая архитектура будущего

CAPABILITY

SGI x86 кластер:

CAPACITY




InfiniBand or
GigE Fabric







Fibre Channel or
InfiniBand or
GigE Fabric



SGI® NAS, SAN, CXFS,
DMF и др.

ARBYTE

Система
хранения
|
данных

Унифицированное ПО для
управления кластером: Scali
Manage
Кластерный интерконнект: Gigabit
Ethernet и/или InifiniBand 4x
ПО управления
ресурсами/очередями кластера:
Altair® PBS Pro
MPI библиотеки и средства
разработки Intel
Вариант использования x86 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 X86 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

x86 сервер приложений для MSC.SimManager

Altix 450

Altix 450 для баз данных
(Oracle)

InfiniteStorage 4500

Высокопроизводительные системы хранения

InfiniteStorage 4500

InfiniteStorage 4000

Вторичные системы хранения большого обьема

Пример решения
под ключ

InfiniteStorage 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 10ГБ/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

Моделирование

CAD
Цифровая модель

CAE
Инженерные расчеты

Изделие

Продукт

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 DaimlerChrysler

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
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
> 7дней < 365

Demote
> 1 год < 2 года

ARBYTE

|

Архив
> 2 года

Объединенное NAS & SAN хранилище с SGI®
InfiniteStorage – 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 VizioCenter – бюджетный аналог SGI Reality
Center
•

•

•

ПРОБЛЕМА: Высокая стоимость
существующих центров визуализации:
– Barco, Fakespace – от $150 000
– Arbyte VizioCenter - $30 000
ВОЗМОЖНОСТИ Arbyte VizioCenter:
– Новейшие технологии пассивного стерео –
лучше качество стерео, возможность
использования любых типов проекторов и
экранов
– Разрешение 1го канала – 1400x1050
– 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

448P

McLaren
Auto Racing

256P

Mazda

352P

Honda

424P

BMW AG

168P

Nissan

296P

Boeing

294P

Rolls-Royce

161P

Mitsubishi
Motors

184P

Sikorsky
Aircraft

164P

Ford Werke
AG

128P

Hyundai-KIA 148P

Solar
Turbines

96P

Skoda Auto

104P

Beijing U. Engine
Simulation Center

ARBYTE

|

128P

Пользователи SGI Altix – автомобилестроение
Организация
Honda

Местонахождение
США

Ford Motor Corp

США

Автомобили

DaimlerChrysler

США

Автомобили

Mazda

Япония

Автомобили

Toyota Motor Corp

Япония

Автомобили

Nissan

Япония

Автомобили

Hyundai Motor Corp Корея

ARBYTE

Сегмент Рынка
Автомобили

Автомобили

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

Индия

Поставщик

|

Пользователи SGI Altix – аэрокосмическая
отрасль
Организация

ARBYTE

Местонахождение

Сегмент Рынка

MTU Aero Engines

Германия

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

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, 1ТБ 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 ПетаБайта
под управлением SGI DMF

NASA – Project Columbia
•
•
•
•
•

#4 в текущем списке top500.org
60,96 ТФлопс
51,87 ТФлопс - Linpack
10240 процессоров, 20ТБ 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

|

McLaren F1 Racing Team
Проблема

Решение

• В соревнованиях
Formula1 разрыв между
первым и десятым
местом может составлять
всего 0.6 сек
• McLaren все время ищет
пути сократить время на
круге хотя бы на доли
секунды

• Установлен 256 проц SGI
Altix3700, SGI Prism, SGI
InfiniteStorage + CXFS
• В результате внедрения e
инженеров McLaren
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


Slide 24

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

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 Altix450/4700 (Intel Itanium2) глобальной общей памяти

2. SGI Altix XE x86-64 (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
6.4GB/s скорость, <1usec MPI Latency

Стандартный интерконнект
0.2-2 GB/s скорость, 5-30usec MPI Latency
mem

mem

mem

mem

system system system system
+
+
+
+
OS
OS
OS
OS

...

Вычислительные
до 512P

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®
x86-64

ARBYTE

Глобальная общая память(от 1ГБ 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®

SGI® Altix® 4000
Сервера и суперкомпьютеры
(32 – 1024 проц. ядер)

•
2 процессорная архитектура
• Наивысшая производительность и возможности

(процессоров на узел)

Scale up

Intel®

100s

Itanium®

Altix 450
Среднего уровня
(4 – 76 проц. ядер)

10s
SGI® Altix® XE серверы и кластеры
• Intel® Dual-Core Xeon® процессорная архитектура
• Полностью интегрированное решение

2s
10s

Scale out
(общее кол-во процессоров)

Одна задача
Один пользователь

ARBYTE

|

1,000s

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 Itanium2
(Montecito), от 2ГБ до 6ТБ 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 6.4ГБайт/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 S
S S S S S
S S S S S
S S S S S
S S S S S
S S S S
I/O S S S S

Независимое масштабирование
Оптимальный баланс для любой задачи
• 8 RASC
RC100

• 8 I/O
Blades
• 8 I/O
Blades/
SSI

• 2 FPGAs
per blade

SGI Altix®
5D независимое
масштабирование

Density
• Up to 38
сокетов/
шкаф

• 1 сокет/
blade

• Мин. 2
сокета/
систему

• 2 сокета/
Blade

• Расширяется
по 2 сокета

ARBYTE

|

• 456ГБ/
систему
(A450)

Кластеры SGI Altix XE для инженерных расчетов
•

Новый уровень производительности Intel Xeon 5160 (Woodcrest)
– MSC Nastran V2005R2 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 InfiniteStorage

ARBYTE

|

Решение SGI для высокопроизводительных
вычислений
Altix суперкомпьютер для
сложных вычислений и
больших обьемов данных







Производительность и
масштабируемость
Для интерактивной работы с
большими обьемами данных
Интегрированная визуализация
Единая архитектура будущего

CAPABILITY

SGI x86 кластер:

CAPACITY




InfiniBand or
GigE Fabric







Fibre Channel or
InfiniBand or
GigE Fabric



SGI® NAS, SAN, CXFS,
DMF и др.

ARBYTE

Система
хранения
|
данных

Унифицированное ПО для
управления кластером: Scali
Manage
Кластерный интерконнект: Gigabit
Ethernet и/или InifiniBand 4x
ПО управления
ресурсами/очередями кластера:
Altair® PBS Pro
MPI библиотеки и средства
разработки Intel
Вариант использования x86 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 X86 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

x86 сервер приложений для MSC.SimManager

Altix 450

Altix 450 для баз данных
(Oracle)

InfiniteStorage 4500

Высокопроизводительные системы хранения

InfiniteStorage 4500

InfiniteStorage 4000

Вторичные системы хранения большого обьема

Пример решения
под ключ

InfiniteStorage 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 10ГБ/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

Моделирование

CAD
Цифровая модель

CAE
Инженерные расчеты

Изделие

Продукт

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 DaimlerChrysler

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
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
> 7дней < 365

Demote
> 1 год < 2 года

ARBYTE

|

Архив
> 2 года

Объединенное NAS & SAN хранилище с SGI®
InfiniteStorage – 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 VizioCenter – бюджетный аналог SGI Reality
Center
•

•

•

ПРОБЛЕМА: Высокая стоимость
существующих центров визуализации:
– Barco, Fakespace – от $150 000
– Arbyte VizioCenter - $30 000
ВОЗМОЖНОСТИ Arbyte VizioCenter:
– Новейшие технологии пассивного стерео –
лучше качество стерео, возможность
использования любых типов проекторов и
экранов
– Разрешение 1го канала – 1400x1050
– 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

448P

McLaren
Auto Racing

256P

Mazda

352P

Honda

424P

BMW AG

168P

Nissan

296P

Boeing

294P

Rolls-Royce

161P

Mitsubishi
Motors

184P

Sikorsky
Aircraft

164P

Ford Werke
AG

128P

Hyundai-KIA 148P

Solar
Turbines

96P

Skoda Auto

104P

Beijing U. Engine
Simulation Center

ARBYTE

|

128P

Пользователи SGI Altix – автомобилестроение
Организация
Honda

Местонахождение
США

Ford Motor Corp

США

Автомобили

DaimlerChrysler

США

Автомобили

Mazda

Япония

Автомобили

Toyota Motor Corp

Япония

Автомобили

Nissan

Япония

Автомобили

Hyundai Motor Corp Корея

ARBYTE

Сегмент Рынка
Автомобили

Автомобили

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

Индия

Поставщик

|

Пользователи SGI Altix – аэрокосмическая
отрасль
Организация

ARBYTE

Местонахождение

Сегмент Рынка

MTU Aero Engines

Германия

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

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, 1ТБ 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 ПетаБайта
под управлением SGI DMF

NASA – Project Columbia
•
•
•
•
•

#4 в текущем списке top500.org
60,96 ТФлопс
51,87 ТФлопс - Linpack
10240 процессоров, 20ТБ 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

|

McLaren F1 Racing Team
Проблема

Решение

• В соревнованиях
Formula1 разрыв между
первым и десятым
местом может составлять
всего 0.6 сек
• McLaren все время ищет
пути сократить время на
круге хотя бы на доли
секунды

• Установлен 256 проц SGI
Altix3700, SGI Prism, SGI
InfiniteStorage + CXFS
• В результате внедрения e
инженеров McLaren
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


Slide 25

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

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 Altix450/4700 (Intel Itanium2) глобальной общей памяти

2. SGI Altix XE x86-64 (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
6.4GB/s скорость, <1usec MPI Latency

Стандартный интерконнект
0.2-2 GB/s скорость, 5-30usec MPI Latency
mem

mem

mem

mem

system system system system
+
+
+
+
OS
OS
OS
OS

...

Вычислительные
до 512P

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®
x86-64

ARBYTE

Глобальная общая память(от 1ГБ 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®

SGI® Altix® 4000
Сервера и суперкомпьютеры
(32 – 1024 проц. ядер)

•
2 процессорная архитектура
• Наивысшая производительность и возможности

(процессоров на узел)

Scale up

Intel®

100s

Itanium®

Altix 450
Среднего уровня
(4 – 76 проц. ядер)

10s
SGI® Altix® XE серверы и кластеры
• Intel® Dual-Core Xeon® процессорная архитектура
• Полностью интегрированное решение

2s
10s

Scale out
(общее кол-во процессоров)

Одна задача
Один пользователь

ARBYTE

|

1,000s

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 Itanium2
(Montecito), от 2ГБ до 6ТБ 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 6.4ГБайт/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 S
S S S S S
S S S S S
S S S S S
S S S S S
S S S S
I/O S S S S

Независимое масштабирование
Оптимальный баланс для любой задачи
• 8 RASC
RC100

• 8 I/O
Blades
• 8 I/O
Blades/
SSI

• 2 FPGAs
per blade

SGI Altix®
5D независимое
масштабирование

Density
• Up to 38
сокетов/
шкаф

• 1 сокет/
blade

• Мин. 2
сокета/
систему

• 2 сокета/
Blade

• Расширяется
по 2 сокета

ARBYTE

|

• 456ГБ/
систему
(A450)

Кластеры SGI Altix XE для инженерных расчетов
•

Новый уровень производительности Intel Xeon 5160 (Woodcrest)
– MSC Nastran V2005R2 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 InfiniteStorage

ARBYTE

|

Решение SGI для высокопроизводительных
вычислений
Altix суперкомпьютер для
сложных вычислений и
больших обьемов данных







Производительность и
масштабируемость
Для интерактивной работы с
большими обьемами данных
Интегрированная визуализация
Единая архитектура будущего

CAPABILITY

SGI x86 кластер:

CAPACITY




InfiniBand or
GigE Fabric







Fibre Channel or
InfiniBand or
GigE Fabric



SGI® NAS, SAN, CXFS,
DMF и др.

ARBYTE

Система
хранения
|
данных

Унифицированное ПО для
управления кластером: Scali
Manage
Кластерный интерконнект: Gigabit
Ethernet и/или InifiniBand 4x
ПО управления
ресурсами/очередями кластера:
Altair® PBS Pro
MPI библиотеки и средства
разработки Intel
Вариант использования x86 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 X86 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

x86 сервер приложений для MSC.SimManager

Altix 450

Altix 450 для баз данных
(Oracle)

InfiniteStorage 4500

Высокопроизводительные системы хранения

InfiniteStorage 4500

InfiniteStorage 4000

Вторичные системы хранения большого обьема

Пример решения
под ключ

InfiniteStorage 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 10ГБ/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

Моделирование

CAD
Цифровая модель

CAE
Инженерные расчеты

Изделие

Продукт

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 DaimlerChrysler

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
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
> 7дней < 365

Demote
> 1 год < 2 года

ARBYTE

|

Архив
> 2 года

Объединенное NAS & SAN хранилище с SGI®
InfiniteStorage – 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 VizioCenter – бюджетный аналог SGI Reality
Center
•

•

•

ПРОБЛЕМА: Высокая стоимость
существующих центров визуализации:
– Barco, Fakespace – от $150 000
– Arbyte VizioCenter - $30 000
ВОЗМОЖНОСТИ Arbyte VizioCenter:
– Новейшие технологии пассивного стерео –
лучше качество стерео, возможность
использования любых типов проекторов и
экранов
– Разрешение 1го канала – 1400x1050
– 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

448P

McLaren
Auto Racing

256P

Mazda

352P

Honda

424P

BMW AG

168P

Nissan

296P

Boeing

294P

Rolls-Royce

161P

Mitsubishi
Motors

184P

Sikorsky
Aircraft

164P

Ford Werke
AG

128P

Hyundai-KIA 148P

Solar
Turbines

96P

Skoda Auto

104P

Beijing U. Engine
Simulation Center

ARBYTE

|

128P

Пользователи SGI Altix – автомобилестроение
Организация
Honda

Местонахождение
США

Ford Motor Corp

США

Автомобили

DaimlerChrysler

США

Автомобили

Mazda

Япония

Автомобили

Toyota Motor Corp

Япония

Автомобили

Nissan

Япония

Автомобили

Hyundai Motor Corp Корея

ARBYTE

Сегмент Рынка
Автомобили

Автомобили

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

Индия

Поставщик

|

Пользователи SGI Altix – аэрокосмическая
отрасль
Организация

ARBYTE

Местонахождение

Сегмент Рынка

MTU Aero Engines

Германия

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

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, 1ТБ 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 ПетаБайта
под управлением SGI DMF

NASA – Project Columbia
•
•
•
•
•

#4 в текущем списке top500.org
60,96 ТФлопс
51,87 ТФлопс - Linpack
10240 процессоров, 20ТБ 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

|

McLaren F1 Racing Team
Проблема

Решение

• В соревнованиях
Formula1 разрыв между
первым и десятым
местом может составлять
всего 0.6 сек
• McLaren все время ищет
пути сократить время на
круге хотя бы на доли
секунды

• Установлен 256 проц SGI
Altix3700, SGI Prism, SGI
InfiniteStorage + CXFS
• В результате внедрения e
инженеров McLaren
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


Slide 26

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

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 Altix450/4700 (Intel Itanium2) глобальной общей памяти

2. SGI Altix XE x86-64 (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
6.4GB/s скорость, <1usec MPI Latency

Стандартный интерконнект
0.2-2 GB/s скорость, 5-30usec MPI Latency
mem

mem

mem

mem

system system system system
+
+
+
+
OS
OS
OS
OS

...

Вычислительные
до 512P

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®
x86-64

ARBYTE

Глобальная общая память(от 1ГБ 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®

SGI® Altix® 4000
Сервера и суперкомпьютеры
(32 – 1024 проц. ядер)

•
2 процессорная архитектура
• Наивысшая производительность и возможности

(процессоров на узел)

Scale up

Intel®

100s

Itanium®

Altix 450
Среднего уровня
(4 – 76 проц. ядер)

10s
SGI® Altix® XE серверы и кластеры
• Intel® Dual-Core Xeon® процессорная архитектура
• Полностью интегрированное решение

2s
10s

Scale out
(общее кол-во процессоров)

Одна задача
Один пользователь

ARBYTE

|

1,000s

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 Itanium2
(Montecito), от 2ГБ до 6ТБ 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 6.4ГБайт/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 S
S S S S S
S S S S S
S S S S S
S S S S S
S S S S
I/O S S S S

Независимое масштабирование
Оптимальный баланс для любой задачи
• 8 RASC
RC100

• 8 I/O
Blades
• 8 I/O
Blades/
SSI

• 2 FPGAs
per blade

SGI Altix®
5D независимое
масштабирование

Density
• Up to 38
сокетов/
шкаф

• 1 сокет/
blade

• Мин. 2
сокета/
систему

• 2 сокета/
Blade

• Расширяется
по 2 сокета

ARBYTE

|

• 456ГБ/
систему
(A450)

Кластеры SGI Altix XE для инженерных расчетов
•

Новый уровень производительности Intel Xeon 5160 (Woodcrest)
– MSC Nastran V2005R2 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 InfiniteStorage

ARBYTE

|

Решение SGI для высокопроизводительных
вычислений
Altix суперкомпьютер для
сложных вычислений и
больших обьемов данных







Производительность и
масштабируемость
Для интерактивной работы с
большими обьемами данных
Интегрированная визуализация
Единая архитектура будущего

CAPABILITY

SGI x86 кластер:

CAPACITY




InfiniBand or
GigE Fabric







Fibre Channel or
InfiniBand or
GigE Fabric



SGI® NAS, SAN, CXFS,
DMF и др.

ARBYTE

Система
хранения
|
данных

Унифицированное ПО для
управления кластером: Scali
Manage
Кластерный интерконнект: Gigabit
Ethernet и/или InifiniBand 4x
ПО управления
ресурсами/очередями кластера:
Altair® PBS Pro
MPI библиотеки и средства
разработки Intel
Вариант использования x86 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 X86 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

x86 сервер приложений для MSC.SimManager

Altix 450

Altix 450 для баз данных
(Oracle)

InfiniteStorage 4500

Высокопроизводительные системы хранения

InfiniteStorage 4500

InfiniteStorage 4000

Вторичные системы хранения большого обьема

Пример решения
под ключ

InfiniteStorage 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 10ГБ/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

Моделирование

CAD
Цифровая модель

CAE
Инженерные расчеты

Изделие

Продукт

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 DaimlerChrysler

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
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
> 7дней < 365

Demote
> 1 год < 2 года

ARBYTE

|

Архив
> 2 года

Объединенное NAS & SAN хранилище с SGI®
InfiniteStorage – 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 VizioCenter – бюджетный аналог SGI Reality
Center
•

•

•

ПРОБЛЕМА: Высокая стоимость
существующих центров визуализации:
– Barco, Fakespace – от $150 000
– Arbyte VizioCenter - $30 000
ВОЗМОЖНОСТИ Arbyte VizioCenter:
– Новейшие технологии пассивного стерео –
лучше качество стерео, возможность
использования любых типов проекторов и
экранов
– Разрешение 1го канала – 1400x1050
– 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

448P

McLaren
Auto Racing

256P

Mazda

352P

Honda

424P

BMW AG

168P

Nissan

296P

Boeing

294P

Rolls-Royce

161P

Mitsubishi
Motors

184P

Sikorsky
Aircraft

164P

Ford Werke
AG

128P

Hyundai-KIA 148P

Solar
Turbines

96P

Skoda Auto

104P

Beijing U. Engine
Simulation Center

ARBYTE

|

128P

Пользователи SGI Altix – автомобилестроение
Организация
Honda

Местонахождение
США

Ford Motor Corp

США

Автомобили

DaimlerChrysler

США

Автомобили

Mazda

Япония

Автомобили

Toyota Motor Corp

Япония

Автомобили

Nissan

Япония

Автомобили

Hyundai Motor Corp Корея

ARBYTE

Сегмент Рынка
Автомобили

Автомобили

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

Индия

Поставщик

|

Пользователи SGI Altix – аэрокосмическая
отрасль
Организация

ARBYTE

Местонахождение

Сегмент Рынка

MTU Aero Engines

Германия

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

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, 1ТБ 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 ПетаБайта
под управлением SGI DMF

NASA – Project Columbia
•
•
•
•
•

#4 в текущем списке top500.org
60,96 ТФлопс
51,87 ТФлопс - Linpack
10240 процессоров, 20ТБ 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

|

McLaren F1 Racing Team
Проблема

Решение

• В соревнованиях
Formula1 разрыв между
первым и десятым
местом может составлять
всего 0.6 сек
• McLaren все время ищет
пути сократить время на
круге хотя бы на доли
секунды

• Установлен 256 проц SGI
Altix3700, SGI Prism, SGI
InfiniteStorage + CXFS
• В результате внедрения e
инженеров McLaren
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


Slide 27

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

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 Altix450/4700 (Intel Itanium2) глобальной общей памяти

2. SGI Altix XE x86-64 (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
6.4GB/s скорость, <1usec MPI Latency

Стандартный интерконнект
0.2-2 GB/s скорость, 5-30usec MPI Latency
mem

mem

mem

mem

system system system system
+
+
+
+
OS
OS
OS
OS

...

Вычислительные
до 512P

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®
x86-64

ARBYTE

Глобальная общая память(от 1ГБ 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®

SGI® Altix® 4000
Сервера и суперкомпьютеры
(32 – 1024 проц. ядер)

•
2 процессорная архитектура
• Наивысшая производительность и возможности

(процессоров на узел)

Scale up

Intel®

100s

Itanium®

Altix 450
Среднего уровня
(4 – 76 проц. ядер)

10s
SGI® Altix® XE серверы и кластеры
• Intel® Dual-Core Xeon® процессорная архитектура
• Полностью интегрированное решение

2s
10s

Scale out
(общее кол-во процессоров)

Одна задача
Один пользователь

ARBYTE

|

1,000s

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 Itanium2
(Montecito), от 2ГБ до 6ТБ 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 6.4ГБайт/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 S
S S S S S
S S S S S
S S S S S
S S S S S
S S S S
I/O S S S S

Независимое масштабирование
Оптимальный баланс для любой задачи
• 8 RASC
RC100

• 8 I/O
Blades
• 8 I/O
Blades/
SSI

• 2 FPGAs
per blade

SGI Altix®
5D независимое
масштабирование

Density
• Up to 38
сокетов/
шкаф

• 1 сокет/
blade

• Мин. 2
сокета/
систему

• 2 сокета/
Blade

• Расширяется
по 2 сокета

ARBYTE

|

• 456ГБ/
систему
(A450)

Кластеры SGI Altix XE для инженерных расчетов
•

Новый уровень производительности Intel Xeon 5160 (Woodcrest)
– MSC Nastran V2005R2 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 InfiniteStorage

ARBYTE

|

Решение SGI для высокопроизводительных
вычислений
Altix суперкомпьютер для
сложных вычислений и
больших обьемов данных







Производительность и
масштабируемость
Для интерактивной работы с
большими обьемами данных
Интегрированная визуализация
Единая архитектура будущего

CAPABILITY

SGI x86 кластер:

CAPACITY




InfiniBand or
GigE Fabric







Fibre Channel or
InfiniBand or
GigE Fabric



SGI® NAS, SAN, CXFS,
DMF и др.

ARBYTE

Система
хранения
|
данных

Унифицированное ПО для
управления кластером: Scali
Manage
Кластерный интерконнект: Gigabit
Ethernet и/или InifiniBand 4x
ПО управления
ресурсами/очередями кластера:
Altair® PBS Pro
MPI библиотеки и средства
разработки Intel
Вариант использования x86 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 X86 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

x86 сервер приложений для MSC.SimManager

Altix 450

Altix 450 для баз данных
(Oracle)

InfiniteStorage 4500

Высокопроизводительные системы хранения

InfiniteStorage 4500

InfiniteStorage 4000

Вторичные системы хранения большого обьема

Пример решения
под ключ

InfiniteStorage 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 10ГБ/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

Моделирование

CAD
Цифровая модель

CAE
Инженерные расчеты

Изделие

Продукт

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 DaimlerChrysler

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
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
> 7дней < 365

Demote
> 1 год < 2 года

ARBYTE

|

Архив
> 2 года

Объединенное NAS & SAN хранилище с SGI®
InfiniteStorage – 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 VizioCenter – бюджетный аналог SGI Reality
Center
•

•

•

ПРОБЛЕМА: Высокая стоимость
существующих центров визуализации:
– Barco, Fakespace – от $150 000
– Arbyte VizioCenter - $30 000
ВОЗМОЖНОСТИ Arbyte VizioCenter:
– Новейшие технологии пассивного стерео –
лучше качество стерео, возможность
использования любых типов проекторов и
экранов
– Разрешение 1го канала – 1400x1050
– 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

448P

McLaren
Auto Racing

256P

Mazda

352P

Honda

424P

BMW AG

168P

Nissan

296P

Boeing

294P

Rolls-Royce

161P

Mitsubishi
Motors

184P

Sikorsky
Aircraft

164P

Ford Werke
AG

128P

Hyundai-KIA 148P

Solar
Turbines

96P

Skoda Auto

104P

Beijing U. Engine
Simulation Center

ARBYTE

|

128P

Пользователи SGI Altix – автомобилестроение
Организация
Honda

Местонахождение
США

Ford Motor Corp

США

Автомобили

DaimlerChrysler

США

Автомобили

Mazda

Япония

Автомобили

Toyota Motor Corp

Япония

Автомобили

Nissan

Япония

Автомобили

Hyundai Motor Corp Корея

ARBYTE

Сегмент Рынка
Автомобили

Автомобили

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

Индия

Поставщик

|

Пользователи SGI Altix – аэрокосмическая
отрасль
Организация

ARBYTE

Местонахождение

Сегмент Рынка

MTU Aero Engines

Германия

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

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, 1ТБ 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 ПетаБайта
под управлением SGI DMF

NASA – Project Columbia
•
•
•
•
•

#4 в текущем списке top500.org
60,96 ТФлопс
51,87 ТФлопс - Linpack
10240 процессоров, 20ТБ 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

|

McLaren F1 Racing Team
Проблема

Решение

• В соревнованиях
Formula1 разрыв между
первым и десятым
местом может составлять
всего 0.6 сек
• McLaren все время ищет
пути сократить время на
круге хотя бы на доли
секунды

• Установлен 256 проц SGI
Altix3700, SGI Prism, SGI
InfiniteStorage + CXFS
• В результате внедрения e
инженеров McLaren
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


Slide 28

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

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 Altix450/4700 (Intel Itanium2) глобальной общей памяти

2. SGI Altix XE x86-64 (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
6.4GB/s скорость, <1usec MPI Latency

Стандартный интерконнект
0.2-2 GB/s скорость, 5-30usec MPI Latency
mem

mem

mem

mem

system system system system
+
+
+
+
OS
OS
OS
OS

...

Вычислительные
до 512P

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®
x86-64

ARBYTE

Глобальная общая память(от 1ГБ 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®

SGI® Altix® 4000
Сервера и суперкомпьютеры
(32 – 1024 проц. ядер)

•
2 процессорная архитектура
• Наивысшая производительность и возможности

(процессоров на узел)

Scale up

Intel®

100s

Itanium®

Altix 450
Среднего уровня
(4 – 76 проц. ядер)

10s
SGI® Altix® XE серверы и кластеры
• Intel® Dual-Core Xeon® процессорная архитектура
• Полностью интегрированное решение

2s
10s

Scale out
(общее кол-во процессоров)

Одна задача
Один пользователь

ARBYTE

|

1,000s

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 Itanium2
(Montecito), от 2ГБ до 6ТБ 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 6.4ГБайт/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 S
S S S S S
S S S S S
S S S S S
S S S S S
S S S S
I/O S S S S

Независимое масштабирование
Оптимальный баланс для любой задачи
• 8 RASC
RC100

• 8 I/O
Blades
• 8 I/O
Blades/
SSI

• 2 FPGAs
per blade

SGI Altix®
5D независимое
масштабирование

Density
• Up to 38
сокетов/
шкаф

• 1 сокет/
blade

• Мин. 2
сокета/
систему

• 2 сокета/
Blade

• Расширяется
по 2 сокета

ARBYTE

|

• 456ГБ/
систему
(A450)

Кластеры SGI Altix XE для инженерных расчетов
•

Новый уровень производительности Intel Xeon 5160 (Woodcrest)
– MSC Nastran V2005R2 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 InfiniteStorage

ARBYTE

|

Решение SGI для высокопроизводительных
вычислений
Altix суперкомпьютер для
сложных вычислений и
больших обьемов данных







Производительность и
масштабируемость
Для интерактивной работы с
большими обьемами данных
Интегрированная визуализация
Единая архитектура будущего

CAPABILITY

SGI x86 кластер:

CAPACITY




InfiniBand or
GigE Fabric







Fibre Channel or
InfiniBand or
GigE Fabric



SGI® NAS, SAN, CXFS,
DMF и др.

ARBYTE

Система
хранения
|
данных

Унифицированное ПО для
управления кластером: Scali
Manage
Кластерный интерконнект: Gigabit
Ethernet и/или InifiniBand 4x
ПО управления
ресурсами/очередями кластера:
Altair® PBS Pro
MPI библиотеки и средства
разработки Intel
Вариант использования x86 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 X86 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

x86 сервер приложений для MSC.SimManager

Altix 450

Altix 450 для баз данных
(Oracle)

InfiniteStorage 4500

Высокопроизводительные системы хранения

InfiniteStorage 4500

InfiniteStorage 4000

Вторичные системы хранения большого обьема

Пример решения
под ключ

InfiniteStorage 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 10ГБ/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

Моделирование

CAD
Цифровая модель

CAE
Инженерные расчеты

Изделие

Продукт

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 DaimlerChrysler

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
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
> 7дней < 365

Demote
> 1 год < 2 года

ARBYTE

|

Архив
> 2 года

Объединенное NAS & SAN хранилище с SGI®
InfiniteStorage – 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 VizioCenter – бюджетный аналог SGI Reality
Center
•

•

•

ПРОБЛЕМА: Высокая стоимость
существующих центров визуализации:
– Barco, Fakespace – от $150 000
– Arbyte VizioCenter - $30 000
ВОЗМОЖНОСТИ Arbyte VizioCenter:
– Новейшие технологии пассивного стерео –
лучше качество стерео, возможность
использования любых типов проекторов и
экранов
– Разрешение 1го канала – 1400x1050
– 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

448P

McLaren
Auto Racing

256P

Mazda

352P

Honda

424P

BMW AG

168P

Nissan

296P

Boeing

294P

Rolls-Royce

161P

Mitsubishi
Motors

184P

Sikorsky
Aircraft

164P

Ford Werke
AG

128P

Hyundai-KIA 148P

Solar
Turbines

96P

Skoda Auto

104P

Beijing U. Engine
Simulation Center

ARBYTE

|

128P

Пользователи SGI Altix – автомобилестроение
Организация
Honda

Местонахождение
США

Ford Motor Corp

США

Автомобили

DaimlerChrysler

США

Автомобили

Mazda

Япония

Автомобили

Toyota Motor Corp

Япония

Автомобили

Nissan

Япония

Автомобили

Hyundai Motor Corp Корея

ARBYTE

Сегмент Рынка
Автомобили

Автомобили

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

Индия

Поставщик

|

Пользователи SGI Altix – аэрокосмическая
отрасль
Организация

ARBYTE

Местонахождение

Сегмент Рынка

MTU Aero Engines

Германия

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

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, 1ТБ 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 ПетаБайта
под управлением SGI DMF

NASA – Project Columbia
•
•
•
•
•

#4 в текущем списке top500.org
60,96 ТФлопс
51,87 ТФлопс - Linpack
10240 процессоров, 20ТБ 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

|

McLaren F1 Racing Team
Проблема

Решение

• В соревнованиях
Formula1 разрыв между
первым и десятым
местом может составлять
всего 0.6 сек
• McLaren все время ищет
пути сократить время на
круге хотя бы на доли
секунды

• Установлен 256 проц SGI
Altix3700, SGI Prism, SGI
InfiniteStorage + CXFS
• В результате внедрения e
инженеров McLaren
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