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O custo mais baixo e a facilidade de gerenciamento impulsionam a adoção de clusters HPC baseados em "commodity".
Não está pensando seriamente sobre a HPC para o seu ambiente? Se a sua empresa precisa de maior desempenho, a HPC pode ser uma opção viável, conforme Bjorn Andersson, diretor de HPC da Sun.
Não está mais limitada ao campo de física nuclear, pesquisa cósmica, ambiental e outros empreendimentos científicos e acadêmicos, a HPC oferece agora às indústrias da corrente dominante uma vantagem em operações de tempo real e cálculos complexos, cada vez mais importantes para o desempenho comercial, comentou Andersson numa entrevista recente.
"A HPC está sendo vista como uma arma competitiva que capacita as empresas a levarem os produtos mais rapidamente ao mercado, com maior precisão e para chegar a decisões de alta qualidade mais rapidamente", disse ele.
O que alimenta o Crescimento da HPC
Custo mais baixo, facilidade de gerenciamento, uma vasta gama de hardware de HPC e opções de software são impulsores chave para estender a adoção de HPC. Em meados dos anos 90, por exemplo, um SMP monolítico, MPP, ou simples supercomputador processador podia custar 20 milhões de dólares e exigia um pequeno exército de administradores especializados.
Hoje, os clusters de baixo custo, os servidores de commodity ou módulos de blade, dominam o mercado de HPC. Uma pequena barreira para entrar está ajudando a alimentar o crescimento do mercado de HPC que excede a estimativa inicial de 20 por cento ao ano, atingindo 12 bilhões de dólares em 2008, somente para servidores — e excedendo o ritmo do mercado de TI geral em 4 a 1.
E com software de gerenciamento de cluster, as empresas têm um meio para administrar as instalações de HPC, variando de um punhado a centenas ou milhares de nós a partir de um único console, conforme Andersson. Isso reduz a despesa geral administrativa e possibilita maior foco nos desafios comerciais principais para as quais a HPC foi concebida para resolver com um desempenho extraordinário medido em teraflops, ou trilhões de operações de ponto flutuante por segundo.
"O objetivo da Sun é tornar a HPC acessível e usável pela corrente dominante, proporcionando o desempenho sempre maior exigida pelos usuários tradicionais de HPC", disse Andersson.
Como Iniciar com a HPC
A HPC é uma opção viável para a sua empresa? A Sun oferece vários meios fáceis para "chutar os pneus" e avaliar os benefícios da HPC, assim como uma plataforma ponta a ponta de servidores, blades, sistemas de armazenamento e software que fornece escolha e flexibilidade a cada passo do caminho.
Centros de Soluções HPC Sun:
Localizado em Oregon e na Escócia — e acessível dos centros menores em todo o mundo — esses clusters x64 de múltiplos teraflops oferecem provas de clientes do conceito de como a HPC pode atender às demandas comerciais.
Clusters HPC Prontos para Clientes Sun:
O programa o deixa configurar sistemas on-line e adquirir clusters HPC prontos para implementar completos com blades ou servidores, rede, SO e software de grade. Serviços Sun de HPC de Início Rápido oferece habilidade na arquitetura e na implementação de sistemas HPC.
Escolhendo a Plataforma e os Processadores Certos
Uma questão é usar servidores montados em rack ou módulos de blade para formar um cluster de HPC. Os blades geralmente são mais fáceis de serem implementados e gerenciados, com rede pré-integrada e fontes de alimentação simplificadas, que podem acelerar a implementação e facilitar a manutenção, disse Andersson. Os servidores podem fazer sentido em instalações do segmento "low-end" ou protótipos, evitando os custos ligeiramente maiores de implementação do chassi dos blades, não obstante, gerenciar múltiplos nós de hardware pode trazer complexidade e custos ocultos.
"Há um limiar um pouco mais alto ao entrar nos blades por causa do chassi, mas uma vez passado esse limiar, é muito mais eficiente e mais fácil de se lidar — e estará protegendo o seu investimento num nível diferente", disse Andersson. "Por exemplo, se depois de dois anos você quiser atualizar os seus CPUs, com uma abordagem de blade é mais fácil e a sua alimentação elétrica, rede e tudo mais permanecem intactos".
Uma outra questão é o tipo de processador. A Sun oferece aos clientes uma escolha dos mais recentes Intel Xeon e chips AMD Opteron no seu servidor x64, bem como a linha ampliada de módulo blade; por exemplo, os processadores quad-core Intel Xeon foram introduzidos em junho no novo módulo Sun Blade X6450, fornecendo até 7,37 teraflops num único rack, mencionou Andersson.
Opções para Aplicações HPC de Multitarefas
O chip multitarefa (CMT) UltraSPARC T2 CPU da Sun também é uma opção para as empresas que executam aplicações de HPC multitarefa e com uma necessidade de desempenho mais alto disponível com a tecnologia CMT. Ao contrário do processador UltraSPARC T1 da primeira geração, concebido para desempenho de alta escala da Web, o UltraSPARC T2 introduziu o suporte de ponto flutuante que a HPC exige. Além disso, os blades que usam diferentes CPUs (incluindo CMT) podem ser misturados num cluster e o Sun Grid Engine pode instalar automaticamente aplicações onde eles funcionam melhor.
"Para certos tipos de aplicações, a tecnologia 'Niagara" do UltraSPARC T2 funciona extremamente bem," disse Andersson. "Estamos vendo muito interesse no UltraSPARC T2, porque é realmente bem adequado para aplicações que escalam bem os sistemas multi-core, de multitarefas".
Por exemplo, Andersson mencionou que, este ano o Laboratório Virtual de Computação de Alto Desempenho (HPCVL) no Canadá, implementou um cluster HPC de 78 nós baseado em servidores Sun SPARC Enterprise T5140 com processadores UltraSPARC II.
"A tecnologia CMT, incorporada no servidor Sun SPARC Enterprise T5140, nos capacitou para ajudar alguns dos nossos mais de 600 pesquisadores a usarem as novas tecnologias multitarefas de multi-core e preparar para escalar rapidamente, para suportar a carga de trabalho maciça nos servidores", disse Dr. Ken Edgecombe, diretor executivo do HPCVL. "Estamos vendo o escalonamento ainda melhor do que o esperado à medida que continuamos vendo um aumento da demanda de aplicações".
"O objetivo da Sun é tornar a HPC acessível e usável pela corrente dominante, proporcionando o desempenho sempre maior exigida pelos usuários tradicionais de HPC."
Demandas Crescentes para Armazenamento de HPC
À medida que crescem os clusters de HPC, cresce também a necessidade de armazenamento de HPC. "Se olharmos nos números de IDC, a parte de armazenamento da HPC está crescendo ainda mais rápido do que a parte do computador, e a parte do computador está crescendo em uma curva de dois dígitos", disse Andersson.
No Texas Advanced Computing Center (TACC), 72 dispositivos híbridos servidor/armazenamento Sun Fire X4500 combinam uma capacidade de 1,7 petabytes de armazenamento bruto, com uma retenção de longo prazo e solução de arquivamento escalável para 3,1 petabytes. Isso fornece a infra-estrutura de armazenamento para o supercomputador "Ranger" do TACC, baseado em quase 4000 módulos Sun Blade com mais de 500 teraflops de capacidade máxima de computação. Está classificado como 4º na Lista dos 500 Maiores Supercomputadores.
Também notável em espaço de armazenamento de HPC é o sistema de arquivo Lustre, a qual a Sun adquiriu em setembro de 2007. Como mencionou Anderson, seis dos 10 principais sites na Lista dos 500 Maiores Supercomputadores executam Lustre. O software livre Lustre paralelo permite a agregação de dezenas de milhares de nós de cluster e petabytes de armazenamento em um único sistema orientado por objeto, e pode alcançar mais de 90 por cento da largura bruta de banda de E/S.
"Com Lustre, você pode ter um único sistema de arquivo com um espaço de nome unificado através de múltiplos servidores e sistemas de armazenamento, e isso simplifica o gerenciamento do ponto vista do usuário e da aplicação", disse Andersson. "E porque o Lustre é um sistema paralelo, você pode obter muito maior largura de banda e desempenho". Um usuário de Lustre é a Chevron, que o usa para lidar com o crescimento exponencial nos dados da exploração de petróleo.
No Caminho da HPC da Sun
Com o elevado interesse na HPC, a Sun está aumentando a marcha para realçar avanços adicionais às suas soluções de HPC a serem definidas na 20ª Conferencia SuperComputing 2008 (SC08) anual, de 15-21 de novembro em Austin, Texas. Conforme Andersson, a Sun continua focando os esforços na facilidade de uso e gerenciamento para os usuários de mainstream, enquanto empurra fronteira de peta-escala de desempenho da HPC.
"Ela sempre retorna para lidar com os assuntos comerciais principais e para tornar a HPC numa vantagem competitiva", disse Andersson. "Para chegar lá, os clientes precisam de soluções de HPC com poucas barreiras para entrar e com rápida recuperação de investimento. É por isso que o nosso foco está nas soluções de HPC flexíveis e maneáveis que podem ser ampliadas a partir de um pequeno cluster em um único rack até um dos maiores supercomputadores no mundo hoje".
O DESENVOLVIMENTO E A ABORDAGEM DA HPC DA SUN
A facilidade de gerenciamento, o desempenho e a flexibilidade que definem a abordagem de HPC da Sun, foram refletidos nos aperfeiçoamentos ao portfólio para HPC da Sun revelado em junho na Conferência Internacional de Supercomputação em Dresden, Alemanha, observou Andersson. A abordagem da Sun está focada em três áreas chave:
1) Desenvolvimento e Facilidade de Gerenciamento da HPC
O retorno sobre o investimento de uma iniciativa de HPC pode ser diminuído se a instalação, o gerenciamento e o desenvolvimento da aplicação consumir recursos desordenadamente. A flexibilidade para interagir com sistemas heterogêneos é importante para estender o alcance da HPC.
A administração de clusters de múltiplos nós de um único console, o gerenciamento da carga de trabalho baseado em política e o fornecimento de carga de trabalho dinâmico podem aumentar a eficiência, reduzir o custo e a complexidade. No que diz respeito ao desenvolvimento, as ferramentas otimizadas de HPC podem ajudar a acelerar a criação e a implementação de aplicações de HPC. Informe-se sobre:
2) Desempenho de HPC
A HPC refere-se essencialmente a desempenho sempre maior. Como a revista eWeek mencionou, o Sun Constellation System está chegando no limite de petaflop com as instalações tais como o cluster Ranger do TACC. E o sistema da Sun ganhou o Prêmio de Supercomputação de Escolha de Editor On-line de Produto do Ano 2007. Informe-se sobre as novidades com:
3) Flexibilidade e Capacidade de Armazenamento de HPC
Mesmo um cluster de HPC de "low-end" processará enormes quantidades de dados. Armazenar e arquivar essas informações são essenciais para o valor da HPC tanto de uma perspectiva da TI como de negócios, mas, equilibrar o acesso a dados de alto desempenho com o armazenamento de dados a longo prazo pode ser um desafio.
A abordagem da Sun está focada nos sistemas de armazenamento Open HPC flexíveis e de alta capacidade, adequados às necessidades dos clientes. Uma solução ideal usará armazenamento de disco de alto desempenho para dados acessados regularmente, armazenamento em disco em massa para as necessidades de desempenho menores e fita, econômica em termos de energia, para armazenamento de longo prazo. Aprenda como:
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