The main scientific and technical problems of using hybrid HPC clusters in materials science
Open Access
- 4 February 2020
- journal article
- Published by National University of Science and Technology MISiS in Materials of Electronics Engineering
- Vol. 22 (4), 262-267
- https://doi.org/10.17073/1609-3577-2019-4-262-267
Abstract
В статье рассматриваются вопросы применения гибридных высокопроизводительных комплексов для исполнения программных систем, предназначенных для расчета электронной структуры и моделирования материалов на атомном уровне. Современные программные системы, предназначенные для решения задач материаловедения используют для увеличения производительности возможности различных аппаратных ускорителей вычислений. Использование таких вычислительных технологий требуют адаптации программного кода приложений к гибридным вычислительным архитектурам, включающим в себя классические центральные процессоры (CPU) и специализированные графические ускорители (GPU). Применение крупных вычислительных гибридных комплексов требует разработки методов обеспечения загрузки таких вычислительных комплексов, которые позволят эффективно использовать вычислительные ресурсы и избегать простоя оборудования. В первую очередь данные методы должны позволять обеспечивать параллельное выполнение пользовательских приложений, использующих ускорители вычислений. Однако, на практике программные среды, предназначенные для решения прикладных задач не могут быть развернуты в одной вычислительной среде из-за несовместимости программного обеспечения. С целью преодоления этого ограничения и обеспечения параллельного выполнения разнотипных задач материаловедения создание индивидуальных сред исполнения заданий на основе технологий виртуализации и облачных технологий. Развитием технологий виртуализации и предоставления облачных сервисов является построение цифровых платформ. В статье предлагается использование цифровой платформы для размещения научных сервисов материаловедения, которые обеспечивают расчеты с использованием различных прикладных программных систем. Цифровые платформы позволяют предоставить единый интерфейс пользователей к научным сервисам материаловедения. Платформа предоставляет возможности по поиску необходимых научных сервисов, передаче исходных данных и результатов между пользователями, платформой и гибридными высокопроизводительными комплексами.Keywords
This publication has 10 references indexed in Scilit:
- Toward High Performance Solutions as Services of Research Digital PlatformProcedia Computer Science, 2019
- A Generalized Prediction Model of Inhibition of Neuraminidase of Influenza Virus of Various StrainsBiochemistry (Moscow) Supplement Series B: Biomedical Chemistry, 2018
- Computational Evaluation of Selectivity of Inhibition of Muscarinic Receptors M1-M4Biomedical Chemistry: Research and Methods, 2018
- The Comparison of Large-Scale Graph Processing Algorithms Implementation Methods for Intel KNL and NVIDIA GPUPublished by Springer Science and Business Media LLC ,2017
- SCIENTIFIC RESEARCH AS A CLOUD SERVICESystems and Means of Informatics, 2017
- Simplifying the Use of Clouds for Scientific Computing with EverestProcedia Computer Science, 2017
- CLOUD SERVICE FOR SOLUTION OF MULTISCALE NANOTECHNOLOGY PROBLEMS ON CLUSTERS AND SUPERCOMPUTERSIZVESTIYA SFedU. ENGINEERING SCIENCES, 2016
- A Study on Today’s Cloud Environments for HPC ApplicationsPublished by Springer Science and Business Media LLC ,2014
- The application of cloud computing to scientific workflows: a study of cost and performancePhilosophical Transactions of the Royal Society A: Mathematical, Physical and Engineering Sciences, 2013
- GPU-BLAST: using graphics processors to accelerate protein sequence alignmentBioinformatics, 2010