|
Søknad om midler til parallell maskin for TPV
Dato: 12.09.99
Til: Ressursutvalget ved Institutt for informatikk
Fra: Teknisk programvare
Bakgrunn
Teknisk programvare ønsker å sette sammen en klynge av linux baserte pc’er og bruke denne parallell-maskinen i gruppens forskning og undervisning.
Fram til 1995 foregikk numeriske beregninger i vår gruppe på skalare datamaskiner. Vi så imdlertid at parallelle maskiner var på gang og vi ønsket å sette oss inn i de metodemessige og programvareorienterte problemstillingene som er knyttet til å gå fra skalare til parallelle beregninger. Insituttet kjøpte derfor inn en Silicon Graphics-maskin med fire prossesorer. Maskinen ble kalt Modsognir og den har tjent oss godt. Vi har brukt maskinen i et årlig hovedfagskurs og den har tjent som "test-bed" for utvikling av parallelle applikasjoner for flere doktorgrad-studenter. Etter fire år med denne maskinen er miljøet vårt så godt etablert innenfor parallelle beregninger at all videre simulatorutvikling i gruppen nå foregår med tanke på bruk av parallelle maskiner. Det er videre utviklet en prototype-versjon av Diffpack for parallelle maskiner. Denne skal overtas og viderutvikles av Numerical Objects as for kommerisiallisering. Videre har vi blitt invitert av Springer-Verlag til å skrive en bok om parallelle applikasjoner i Diffpack.
Det er imdlertid rimelig å fastslå at Modsognir nå er utdatert som regneserver for vår gruppe. Fire prosessorer er ikke nok; vi trenger mange flere og langt kraftigere prosessorer for å holde følge med utviklingen i feltet. Også for undervisningsformål blir fire prosessorer litt vel akademisk.

Forholdet til det norske tungregnesystemet
NFR er i ferd med å etablere et konsortium som skal levere datakraft til tunge vitenskapelige beregninger i Norge. Vi har tidligere brukt og vi kommer fortsatt til å bruke disse maskinene. Imidlertid er det flere grunner til at vi trenger en egen maskin:
- Vi må ha anledning til å gjøre målinger uten å bli forstyrret av tunge applikasjoner fra andre brukere.
- Vi driver i hovedsak programvareutvikling, mens tungregnesystemet er satt opp for i hovedsak å tjene brukere med ferdige applikasjoner.
- Vi må ha anledning til å kjøre ekstremt krevende beregninger over svært lang tid (flere uker).
- Vi må ha anledning til å bruke maskinen i undervisningssammenheng for å bygge opp kompetanse knyttet til parallelle numeriske simuleringer.
Forholdet til USIT
Tungregneprosjektet på USIT er UiOs deltager i Tungregneprogrammet. Vi vil søke et nært samarbeide med dem for å utveklse erfaringer med de forskjellige teknologiene som brukes.
Linux-klynge
Det har vakt betydlig oppmerksomhet internasjonalt at man kan bygge svært kraftige regnemaskiner ved å koble sammen helt standard pc’er basert på linux; se f.eks. http://w3.digi.no/digi98.nsf/web/dd50065721ER6325627527
Den såkalt Beowulf-teknologien, jfr. www.beowulf.org har som hensikt å utnytte billige komponenter til å sette sammen supercomputere. Denne teknologien er ekstremt parallell og det er interessant for oss å teste hvor bra slike maskiner er for numeriske simuleringer basert på partielle differensiallikninger. Vi har gjort noen initielle målinger som er gjengitt i et appendiks. Disse antyder at Beowulf-teknologien egner seg ekstremt godt for denne typen simuleringer.

Bildet viser en Beowulf installasjon fra The Center for Advanced Computing Research at Caltech. De omtaler installasjonen som følger:
"The system is configured as two front-end systems and 114 compute nodes. Each of the 114 PCs in the system has:
- Venus Motherboard with 200 MHz Pentium Pro
- 128 MB RAM
- 3.1 GB EIDE disk
- 100 Mb/s ethernet adapter
- The front-end machine has 128 MB extra RAM and 8 GB extra storage space.
- 100 Mb/s switches are used for interconnect"
Videre slår de fast at: "It is now possible for a small research group to assemble a parallel system of up to 32 processors, using Pentium II processors, each with 256 Mbytes of memory, 3 Gbytes of disk, and capable of 200 Mflops per processor (peak), at a cost of less than $2,000 per processor, including the interconnection network."
Vi har samlet prisforslag fra leverandører av det nødvendige utstyret i Norge og gjengir tallene i et appendiks.
Migrering
Ifi har hatt suksess med sin migreringsfilosofi som sikrer at alle maskiner blir brukt til de er fullstendig utslitt. Beowulf-teknologien passer veldig godt sammen med denne strategien siden komponentene i klyngen kan tas fra hverandre og brukes som maskiner på en terminalstue.
|