ИСП РАН
Институт системного программирования Российской Академии Наук

Центр компетенции по параллельным и распределенным вычислениям

Предпосылки

Развитие технологий параллельных и распределенных вычислений требует знаний и опыта по широкому кругу проблем: архитектуры современных вычислительных систем, операционные системы, системы программирования, оптимизирующие компиляторы, системное программное обеспечение «промежуточного» уровня, моделирование параллельных и распределенных программ и систем и др.

Системная поддержка параллельных и распределенных вычислений является одним из основных направлений образовательной, научной и производственной деятельности ИСП РАН.

Деятельность Центра компетенции по параллельным и распределенным вычислениям будет опираться на экспертизу сконцентрированную в различных подразделениях ИСП РАН, в которых выполняются такие исследования как:

• Работы по стандартизации ОС Linux ведутся в Центре верификации Linux при поддержке Федерального агентства по науке и инновациям и консорциума The Linux Foundation.
• Работы по оптимизирующим фазам компилятора GCC ведутся в отделе компиляторных технологий в рамках международного сообщества Gelato Federation, членом которого является ИСП РАН, при поддержке компаний HP, Intel, университета Иллинойс и др.
• Система моделирования распределенной вычислительной инфраструктуры, которая позволяет адекватно оценивать ее поведение при изменяющихся условиях и оптимизировать стратегию управления потоками задач, разрабатывается в отделе теоретической информатики.
• Исследования по интеграции кластерных вычислительных систем в распределенную инфраструктуру. Совместно с ВЦ им. А.А. Дородницына РАН создан Grid-сегмент для выполнения научных расчетов.
• Интегрированная среда ParJava разработки параллельных MPI-программ на языке Java, разрабатывается в отделе компиляторных технологий.
• Разработка прикладных параллельных программ.
  • Моделирование интенсивных атмосферных вихрей разрабатывается совместно с Институтом физики Земли РАН.
  • Моделирование теплового движения молекул воды в присутствии фрагмента молекулы ДНК разрабатывается совместно с Институтом математических проблем биологии РАН (г. Пущино) и др.
• Адаптация и портирование прикладных пакетов.
  • ПО «Делфор». По заказу HP выработка требований к характеристикам и особенностям архитектуры кластерной системы для ЦГГМ ЗАО «ЛУКОЙЛ». Одним из основных требований было портирование и адаптация к предлагаемому кластеру прикладного пакета «Делфор» и обеспечение ее эксплуатации в промышленном режиме совместно с пакетами Eclipse, Tempes.
  • MM5. По заказу Московского «Метеобюро» выработка требований к характеристикам аппаратуры высокопроизводительного вычислительного кластера с оптимальным соотношением «цена/производительность» для решения задач с использованием климатической модели MM5.
  • T-CAD. По заказу Научно-производственного комплекса ОАО «Электровыпрямитель» выработка требований к характеристикам аппаратуры и особенностям архитектуры высокопроизводительного вычислительного кластера с оптимальными параметрами для решения задач с использованием пакета моделирования и проектирования электронных интегральных микросхем T-CAD.
  • Продукты ANSYS (ANSYS 10.0, ANSYS CFX, ANSYS ICEM CFD, ANSYS LS-DYNA). Проведение тестирования продуктов ANSYS на различных аппаратно-программных платформах с целью выработки рекомендаций по выбору характеристик аппаратуры.
• Проектирование, построение и эксплуатация кластерных систем. В 2002 -2007 годах были построенные, как кластерные системы общего назначения, так и проблемно-ориентированные вычислительные комплексы. Среди них можно отметить кластерную систему, которая была построена ИСП РАН совестно с Институтом проблем информатики и автоматизации Национальной Академии Наук Республики Армения, кластерную систему ВЦ РАН, кластерные системы Кубанского и Тамбовского Университетов, проблемно-ориентированный вычислительный комплекс ОАО «Электровыпрямитель», построенный по совместному проекту с компанией Hewlett-Packard проблемно-ориентированный комплекс для компании ЦГГМ ЗАО «ЛУКОЙЛ» и др. В 2006 году был разработан и построен Кластер Московского Физико-технического института с реальной производительностью 4,5 Tflops, который вошел в 29 редакцию списка Top500. В 2007 году по совместному проекту с компанией Hewlett-Packard был построен вычислительный комплекс для Вятского Государственного Университета, который в 30-ой редакции списка Top500 занял 242 место.

Кроме того, в ИСП РАН организован Научно-образовательный центр «Системного программирования» (НОЦ СП), осуществляющий подготовку кадров на основе базовой кафедры «Системного программирования» МФТИ при ИСП РАН и кафедры «Системного программирования» ВМК МГУ, которые возглавляются директором ИСП РАН, академиком РАН В.П. Иванниковым. Целью НОЦ СП является подготовка и повышение квалификации специалистов по ряду основных направлений, в том числе по технологии компиляторов, распределенным и параллельным вычислительным системам.