Magerit

Magerit
Segunda versión del supercomputador Magerit (año 2011)
Ubicación	CeSViMa (UPM)  Comunidad de Madrid,  España 40°24′15.65″N 03°50′4.75″O / 40.4043472, -3.8346528Coordenadas: 40°24′15.65″N 03°50′4.75″O / 40.4043472, -3.8346528
Instalación	2006
Características
Arquitectura	PPC64 (IBM POWER7)
Nº procesadores	3920
Rendimiento	72030 GFlops
Memoria	7840 GB
Sistema operativo	Linux (SLES11SP1)
TOP500
Actual	136
Mejor	34
Listas	6 (noviembre 2006 - noviembre 2008, junio 2011-)
http://www.cesvima.upm.es

Magerit es el nombre de uno de los superordenadores más potente de España según la lista TOP500,^[1] ocupando la posición 136 de la lista, y uno de los más ecológicos alcanzando el puesto 18 de la lista Green500^[2] (el mejor puesto de un supercomputador español). Este equipo pertenece a la Universidad Politécnica de Madrid y está instalado en el Centro de Supercomputación y Visualización de Madrid situado en el Campus de Excelencia Internacional de Montegancedo, una de las sedes del Parque Científico y Tecnológico de la UPM.

Asimismo, es el equipo español que ha alcanzado el segundo mejor puesto en la lista TOP500, tan solo superado por el Barcelona Supercomputing Center: 34º, en noviembre de 2006.^[3] En el momento de su puesta en funcionamiento en dicho año 2006, alcanzó el puesto 2º de España, 9º de Europa y 34º del mundo en la lista TOP500^[4] y ocupó el puesto 275 en la primera lista Green500 publicada.^[5]

El nombre Magerit proviene de los primeros nombres del asentamiento del cual surgió el actual Madrid. Aunque su origen no está claro su significado hace referencia a la abundancia de agua en la zona (sería algo como "lugar de agua", "cauce de agua", "abundancia de agua", "madre de agua" o "tierra rica en agua").

Historia

Bloque 5-6 de la Facultad de Informática primera ubicación del supercomputador.

Primeros pasos (2005)

El supercomputador surge del acuerdo entre IBM y la Universidad Politécnica de Madrid para instalar un supercomputador en el recién creado CeSViMa. Fruto de este acuerdo se crea un supercomputador compuesto por 124 nodos que se instala provisionalmente en la Facultad de Informática de Madrid. Este ordenador recibe financiación de la Comunidad de Madrid y del Ministerio de Educación y Ciencia (tras la reorganización ministerial de 2009, Ministerio de Ciencia e Innovación de España).

Incorporación a la Red Española de Supercomputación (2006 - 2007)

Poco después, el CeSViMa entra a formar parte de la Red Española de Supercomputación y se realiza una ampliación de la máquina hasta alcanzar los 1204 nodos (los nodos adquiridos fruto del acuerdo de 2005 se integran en esos 1204 nodos) con una potencia de 14 Tflops^[6] considerándose esta la primera versión del supercomputador al entrar en la lista TOP500 en el segundo mejor puesto alcanzado por un supercomputador español (34º del mundo).

A inicios de 2007, el nuevo supercomputador entra en servicio admitiendo los primeros usuarios asignados por el comité de acceso de la RES (el acuerdo de constitución indica que se cede el 68% de los recursos a estos usuarios) junto a usuarios que acceden a través del comité de acceso del propio centro (que utilizan el 32% restante).

Mudanza y pequeñas actualizaciones (2008-2010)

Edificio CeSViMa en el Parque UPM, actual alojamiento.

En mayo de 2008, el CeSViMa se traslada a un nuevo edificio perteneciente al Parque Científico y Tecnológico de la UPM en el mismo Campus en el que se encuentra la Facultad de Informática dónde se encontraba su sede hasta el momento (a apenas 500 metros de distancia). Junto al traslado se realizan diversas mejoras en el sistema como el cambio del switch de comunicaciones, del sistema de almacenamiento o la inclusión de nodos de cómputo BladeCenter JS21, reemplazando los 124 originales. Esta modificaciones suponen un incremento de casi 2 TeraFLOPS de potencia, alcanzando los 15.95 TeraFLOPS^[7] y una redistribución del reparto (59.7% planificado por el comité de acceso de la RES y 40.3% gestionado por el comité de acceso del CeSViMa/UPM). Sin embargo, esta actualización no evita la salida de la lista TOP500 en noviembre de 2008.

Un año después, en 2009, se realiza una actualización del sistema operativo (se migra a la distribución SLES10) y software de sistema utilizado en el supercomputador. Durante el año 2010, se adquiere un sistema de almacenamiento masivo con una capacidad de 1 PB que complementa al sistema de almacenamiento del propio Magerit.

Renovación (2011)

En el año 2011 se produce una profunda renovación del equipo reemplazando todos los nodos de cómputo y la red de interconexión con la última tecnología disponible en el tiempo récord de un mes.^[8] Esta segunda configuración logra el puesto 136 en la lista TOP500^[9] convirtiéndose en el mayor supercomputador español^[10] y alcanza el puesto 18 en la lista Green500^[11] la mejor de un supercomputador español, aunque en Septiembre de 2011 se ha anunciado la instalación de uno mayor en el Barcelona Supercomputing Center.^[12] Nuevamente se modifica la distribución de recursos: el 80% se gestiona directamente por el comité de acceso del CeSViMa y el 20% restante es planificado por el comité de acceso de la RES. A pesar de reducir el porcentaje gestionado por la RES se incrementa 4-5 veces la cantidad de recursos que se aportan a la red.

La renovación no incluye el sistema de almacenamiento conservando el existente tras la actualización de 2008. Está prevista su actualización en los próximos años para adecuarla a las futuras necesidades.

Configuración

Se pueden considerar la existencia de dos versiones diferentes del supercomputador:

• La original de 2006 (los 124 nodos del acuerdo de 2005 se fusionaron en esta casi instantáneamente) que sufre una pequeña actualización en 2008
• La actualización completa realizada en 2011 que posiciona a Magerit como primer supercomputador de España.

Primera versión (2005 a 2010)

Primera versión del supercomputador Magerit (Imagen tomada en 2009)

Esta configuración lo convierte en el equipo español que ha alcanzado el segundo mejor puesto en la lista TOP500 (34º, en noviembre de 2006).^[13] En el momento de su puesta en funcionamiento en el año 2006, alcanzó el puesto 2º de España, 9º de Europa y 34º del mundo en la lista TOP500^[14] y el puesto 275 en la primera lista Green500 publicada^[15]

La configuración final (alcanzada tras la actualización de 2008) es un clúster de 1204 nodos (1036 nodos eServer BladeCenter JS20 y 168 nodos eServer BladeCenter JS21) que utilizan como sistema operativo una distribución SLES9^[16]

Dependiendo del tipo de nodo se tienen dos configuraciones diferentes aunque completamente compatibles:

• JS20: 2 cores en dos procesadores IBM PowerPC single-core 970FX de 64 bits a 2'2 GHz, 4 GB de memoria RAM y 40 GB de disco duro local. Estos nodos alcanzan una potencia de 8'8 GFLOPS por core.
• JS21: 4 cores en dos procesadores IBM PowerPC dual-core 970MP de 64 bits a 2'3 GHz, 8 GB de memoria RAM y 80 GB de disco duro local. Estos nodos alcanzan una potencia de 9'2 GFLOPS por core.

El sistema dispone de una capacidad de almacenamiento distribuida de 192 TB en un sistema de ficheros distribuido y tolerante a fallos de IBM denominado GPFS. La infraestructura de acceso a este sistema de almacenamiento permite alcanzar anchos de banda cercanos a 1 Tbps

La conexión entre los elementos de cómputo se realiza mediante una red Myrinet de baja latencia (2.6 - 3.2 μs^[17] ). Asimismo, cada nodo dispone de otras dos conexiones Ethernet de 1 Gbps auxiliares para que su gestión no interfiera con los cálculos de usuarios realizados en los nodos.

La comunicación con el exterior se realiza a través de enlaces de 1 Gbps y 10 Gbps.

Segunda versión (2011)

Segunda versión del supercomputador Magerit (Imagen tomada en 2011)

Esta configuración convierte a Magerit en el mayor supercomputador de España en la lista TOP500.^[18] En el momento de su puesta en funcionamiento en el año 2011, alcanzó el puesto 1º de España, 44º de Europa y 136º del mundo en la lista TOP500^[19] y el puesto 18º en la lista TOP500^[20]

Se mantiene la arquitectura cluster con por 245 nodos PS702 cada uno de ellos configurado con 16 cores en dos procesadores IBM POWER7 (8-core) de 64 bits a 3'0 GHz, 32 GB de memoria RAM y 300 GB de disco duro local. Estos nodos alcanzan una potencia de 18'38 GFLOPS por core.

Los nodos se interconectan con una red Infiniband de alto ancho de banda (40 Gbps) y baja latencia (0.3 microsegundos). Se mantienen las dos redes Ethernet independientes para funciones auxiliares: una red de administración y despliegue de imágenes y otra red para acceso al subsistema de almacenamiento.

Se mantiene el subsistema de almacenamiento de 192 TB bajo GPFS con un ancho de banda cercano a 1 Tbps.

Junto con el cambio se produce una actualización completa del software que incluye sistema operativo (distribución SLES11SP1), sistemas de despliegue xCat (eXtreme Cluster Administration Toolkit) y todo el software y bibliotecas utilizados por los usuarios para adaptarlos a la nueva arquitectura, red de interconexión...

La instalación se realizó en el tiempo récord de un mes,^[21] un tiempo muy corto para este tipo de instalaciones. Existe un vídeo-timelapse del montaje de Magerit que muestra todo el proceso.

Uso de la máquina

Magerit ejecuta trabajos con grandes necesidades de cómputo, como investigaciones acerca del universo,^[22] simulaciones de materiales, química o modelos climáticos.^[23] Un ejemplo es el proyecto Blue Brain, que pretende realizar una simulación del cerebro y utiliza recursos de cómputo del centro.

El sistema ejecuta trabajos batch que se planifican mediante un gestor de colas. Debido a las características del sistema las ejecuciones típicas usan cientos de CPUs durante unos pocos días lo que impide el uso habitual de un sistema informático obligando a mantener el equipo en funcionamiento ininterrumpido todo el año.

Además, este sistema permite planificar globalmente el uso de recursos para incrementar su aprovechamiento al máximo al tiempo que se proporciona un uso equitativo de los mismos a todos los usuarios.

Mecanismos de acceso

El sistema está disponible a cualquier persona, institución, empresa que lo solicite por cualquiera de estas vías:

• De forma directa a través del propio centro, mediante los formularios de apertura de proyectos y cuentas en el CeSViMa.
• También es posible acceder fruto de acuerdos de colaboración con el CeSViMa.
• Realizando una solicitud a la Red Española de Supercomputación. Si la solicitud supera la fase competitiva controlada por el comité de acceso se asignarán recursos en uno de los supercomputadores que la componen, por lo que podrían ser asignados al 20% de Magerit gestionado por la red.

Véase también

• MareNostrum

Referencias

Enlaces externos

• Wikimedia Commons alberga contenido multimedia sobre MageritCommons.
• CeSViMa - Centro de Supercomputación y Visualización de Madrid en el que se encuentra el supercomputador
• Estado del supercomputador Magerit en la misma página
• Vídeo del montaje de la segunda versión de Magerit