El Centro de Computación Avanzada de Texas ( TACC ) de la Universidad de Texas en Austin , Estados Unidos , es un centro de investigación de computación avanzada que se basa en recursos informáticos avanzados integrales y apoya servicios a investigadores en Texas y en todo Estados Unidos. La misión de TACC es Permitir descubrimientos que hagan avanzar la ciencia y la sociedad mediante la aplicación de tecnologías informáticas avanzadas. Especializada en informática de alto rendimiento, visualización científica, sistemas de almacenamiento y análisis de datos, software, investigación y desarrollo e interfaces de portal, TACC implementa y opera infraestructura computacional avanzada para permitir las actividades de investigación de los profesores, el personal y los estudiantes de UT Austin. TACC también brinda consultoría, documentación técnica y capacitación para apoyar a los investigadores que utilizan estos recursos. Los miembros del personal de TACC realizan investigación y desarrollo en aplicaciones y algoritmos, diseño/arquitectura de sistemas informáticos y herramientas y entornos de programación.
Fundado en 2001, TACC es uno de los centros de excelencia computacional de Estados Unidos. A través del proyecto Extreme Science and Engineering Discovery Environment (XSEDE) de la Fundación Nacional de Ciencias (NSF) , los recursos y servicios de TACC se ponen a disposición de la comunidad de investigación académica nacional. TACC está ubicado en el campus de investigación JJ Pickle de UT .
Los colaboradores de TACC incluyen investigadores de otros departamentos y centros de UT Austin, de universidades de Texas en el Consorcio de Computación de Alto Rendimiento en todo Texas y de otras universidades y laboratorios gubernamentales de EE. UU.
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Las actividades de investigación y desarrollo de TACC cuentan con el apoyo de varios programas federales, que incluyen:
Financiado por la Fundación Nacional de Ciencias (NSF), XSEDE es un sistema virtual que los científicos pueden utilizar para compartir de forma interactiva recursos informáticos, datos y experiencia. XSEDE es la colección más poderosa y sólida de recursos y servicios digitales avanzados integrados del mundo. TACC es uno de los principales socios del proyecto XSEDE, cuyos recursos incluyen más de un petaflop de capacidad informática y más de 30 petabytes de almacenamiento de datos en línea y de archivo. Como parte del proyecto, TACC brinda acceso a Ranger, Lonestar, Longhorn, Spur y Ranch a través de asignaciones trimestrales XSEDE. Los miembros del personal de TACC apoyan a los investigadores de XSEDE en todo el país y realizan investigaciones y desarrollo para hacer que XSEDE sea más efectivo e impactante. La asociación XSEDE también incluye: Universidad de Illinois en Urbana-Champaign, Universidad Carnegie Mellon/Universidad de Pittsburgh, Universidad de Texas en Austin, Universidad de Tennessee Knoxville, Universidad de Virginia, Fundación Educativa Shodor, Asociación de Investigación de Universidades del Sureste, Universidad de Chicago, Universidad de California en San Diego, Universidad de Indiana, Centro de Supercomputación Jülich, Universidad Purdue, Universidad de Cornell, Universidad Estatal de Ohio, Universidad de California Berkeley, Universidad Rice y el Centro Nacional de Investigación Atmosférica. Está dirigido por el Centro Nacional de Aplicaciones de Supercomputación de la Universidad de Illinois. XSEDE concluyó sus operaciones formales como un proyecto financiado por la Fundación Nacional de Ciencias (NSF) el 31 de agosto de 2022. Ahora se operan servicios similares a través del programa de seguimiento de NSF, Ecosistema de coordinación de infraestructura cibernética avanzada: servicios y soporte, o ACCESS.
El Proyecto de Infraestructura Cibernética de Investigación del Sistema UT (UTRC) es una iniciativa que permite a los investigadores de las 15 instituciones del Sistema UT acceder a infraestructura de investigación informática avanzada. Como parte de UTRC, los investigadores del sistema UT tienen acceso exclusivo a los recursos de TACC, incluido Lonestar de TACC, un recurso nacional XSEDE, y Corral, un sistema de almacenamiento de alto rendimiento para todo tipo de datos digitales.
iPlant Collaborative es un proyecto NSF de cinco años y 50 millones de dólares (otorgado en 2008) que utiliza nuevas ciencias computacionales y soluciones de ciberinfraestructura para abordar los desafíos en las ciencias vegetales. iPlant integra almacenamiento a petaescala de alto rendimiento, gestión de identidades federadas, virtualización bajo demanda y computación distribuida en sitios XSEDE detrás de un conjunto de API REST. Estos sirven como base para presentar clientes web enriquecidos y extensibles a la comunidad que permiten a la comunidad científica de las plantas realizar análisis bioinformáticos sofisticados en una variedad de dominios conceptuales. En septiembre de 2013 se anunció que la NSF había renovado la financiación de iPlant para un segundo mandato de cinco años con una ampliación del alcance a todas las investigaciones en ciencias de la vida no humanas.
El Programa de Afiliados de Ciencia y Tecnología para la Investigación ofrece oportunidades para que las empresas aumenten su eficacia mediante la utilización de las tecnologías informáticas de TACC. Los socios actuales de STAR incluyen las corporaciones BP, Chevron, Dell, Green Revolution Cooling, Intel y Technip.
Un repositorio sostenible, abierto y fácil de usar que organiza las imágenes y mediciones experimentales relacionadas de diversos materiales porosos, mejora el acceso de los resultados del análisis de medios porosos a una comunidad más amplia de investigadores de geociencias e ingeniería no necesariamente capacitados en informática o análisis de datos. y mejora la productividad, la investigación científica y las decisiones de ingeniería basadas en datos.
Stampede era una de las máquinas más poderosas del mundo para la investigación científica abierta. Financiado por la subvención ACI-1134872 de la Fundación Nacional de Ciencias y construido en asociación con Intel, Dell y Mellanox, Stampede se puso en funcionamiento en septiembre de 2012 y se puso en línea el 7 de enero de 2013. Stampede constaba de 6400 nodos, 102 400 núcleos de CPU y 205 TB en total. memoria, 14 PB en total y 1,6 PB de almacenamiento local. La mayor parte del clúster constaba de 160 bastidores de nodos informáticos primarios, cada uno con procesadores duales Xeon E5-2680 de 8 núcleos, un coprocesador Xeon Phi y 32 GB de RAM. [1] El clúster también contenía 16 nodos con 32 núcleos y 1 TB de RAM cada uno, 128 nodos de computación "estándar" con GPU Nvidia Kepler K20 y otros nodos para E/S (a un sistema de archivos Lustre ), inicio de sesión y administración del clúster. [2] Stampede podría completar 9,6 mil billones de operaciones de coma flotante por segundo.
Una configuración de preproducción de Stampede [3] fue catalogada como la séptima supercomputadora más rápida en la lista Top500 de noviembre de 2012 con un rendimiento de 2660 TFlops. Debido a que el sistema aún se estaba ensamblando, el punto de referencia presentado se ejecutó utilizando 1875 nodos con coprocesadores Xeon Phi y 3900 nodos sin coprocesadores Xeon Phi. [4] Para la lista Top500 de junio de 2013, el punto de referencia se volvió a ejecutar utilizando 6006 nodos (todos con coprocesadores Xeon Phi), entregando 5168 TFlops y moviendo el sistema al sexto lugar. El punto de referencia no se volvió a ejecutar para la lista Top500 de noviembre de 2013 y Stampede volvió a caer a la séptima posición.
En su primer año de producción, Stampede completó 2.196.848 trabajos de 3.400 investigadores, realizando más de 75.000 años de cálculos científicos.
En 2019, tras el desmantelamiento de Stampede, la Reserva Federal de los Estados Unidos tomó posesión de una parte importante de Stampede, operándola como un grupo llamado BigTex, utilizado para análisis financieros a gran escala. [5] Otra gran parte de Stampede fue reutilizada y utilizada para Stampede2, el sucesor de Stampede, utilizando procesadores Xeon Phi 'Knights Landing' con socket, en lugar de las tarjetas PCIe 'Knights Corner' adicionales en las que constaba Stampede. [6]
Maverick, la última incorporación de TACC a su conjunto de sistemas informáticos avanzados, combina capacidades de visualización avanzada interactiva y análisis de datos a gran escala, así como informática tradicional de alto rendimiento. Los recientes aumentos exponenciales en el tamaño y la cantidad de conjuntos de datos digitales requieren nuevos sistemas como Maverick, capaz de mover datos rápidamente y realizar análisis estadísticos avanzados. Maverick presenta a la comunidad nacional la nueva GPU NVIDIA K40 para visualización remota y computación GPU.
Visualización:
Datos:
Lonestar, un potente recurso de visualización remota y HPC de ciberinfraestructura de usos múltiples, es el nombre de una serie de sistemas de clúster HPC en TACC.
El primer sistema Lonestar fue construido por Dell e integrado por Cray , utilizando servidores Dell PowerEdge 1750 e interconexiones Myrinet , con un rendimiento máximo de 3672 giga Flops . Una actualización en 2004 aumentó el número de procesadores a 1024 y la velocidad máxima de 6338 gigaflops. La segunda iteración (Lonestar 2) en 2006 se implementó con servidores Dell PowerEdge 1855 e Infiniband . (1300 procesadores, 2000 gigabytes de memoria, rendimiento máximo de 8320 gigaflops). Más tarde ese año, la tercera iteración del clúster se construyó a partir de servidores Dell PowerEdge 1955; estaba compuesto por 5200 procesadores y 10,4 TB de memoria. Lonestar 3 entró en la lista Top500 en noviembre de 2006 como la duodécima supercomputadora más rápida, con un pico de 55,5 TFlops. [7]
En abril de 2011, TACC anunció otra actualización del clúster Lonestar. El clúster Lonestar 4 de 12 millones de dólares reemplazó a su predecesor con 1.888 servidores blade Dell M610 PowerEdge, cada uno con dos procesadores Intel Xeon 5600 de seis núcleos (22.656 núcleos en total). El almacenamiento del sistema incluye un sistema de archivos Lustre paralelo (SCRATCH) de 1000 TB y 276 TB de espacio en disco del nodo de cálculo local (146 GB/nodo). Lonestar también brinda acceso a cinco nodos de memoria grande (1 TB) y ocho nodos que contienen dos GPU NVIDIA, lo que brinda a los usuarios acceso a capacidades informáticas de alto rendimiento y visualización remota, respectivamente. Lonestar 4 [8] entró en la lista Top500 en junio de 2011 como la supercomputadora número 28 más rápida, con un pico de 301,8 TFlops.
Las clasificaciones Top500 de varias iteraciones del grupo Lonestar se enumeran en las presentaciones de TACC al Top500. [9]
La solución de almacenamiento masivo a largo plazo de TACC es un sistema de biblioteca modular Oracle StorageTek , llamado Ranch. Ranch utiliza el sistema de archivos Sun Storage Archive Manager (SAM-FS) de Oracle para migrar archivos hacia/desde un sistema de archivo en cinta con una capacidad de almacenamiento fuera de línea actual de 40 PB. La caché de disco de Ranch se basa en las matrices de discos Sun ST6540 y DataDirect Networks 9550 de Oracle que contienen aproximadamente 110 TB de almacenamiento en disco giratorio utilizable. Estas matrices de discos están controladas por un servidor de metadatos Oracle Sun x4600 SAM-FS que tiene 16 CPU y 32 GB de RAM.
Implementado en abril de 2009 por el Centro de Computación Avanzada de Texas para respaldar la ciencia centrada en datos en la Universidad de Texas, Corral consta de 6 petabytes de disco en línea y varios servidores que brindan almacenamiento de alto rendimiento para todo tipo de datos digitales. Admite bases de datos MySQL y Postgres, sistemas de archivos paralelos de alto rendimiento y acceso basado en web, y otros protocolos de red para almacenamiento y recuperación de datos hacia y desde instrumentos sofisticados, simulaciones HPC y laboratorios de visualización.
Para respaldar la investigación que se realiza sobre nuestros sistemas informáticos de alto rendimiento, TACC proporciona recursos de visualización avanzados y servicios de consultoría, a los que se puede acceder tanto en persona como de forma remota. Estos recursos abarcan tanto hardware como software e incluyen: Stallion, una de las pantallas en mosaico de mayor resolución del mundo; Longhorn, el mayor clúster de visualización interactiva, remota y acelerada por hardware; y el Portal de visualización de Longhorn, una puerta de entrada a Internet al grupo Longhorn y una interfaz fácil de usar para visualización científica.
El Laboratorio de Visualización TACC, ubicado en POB 2.404a, está abierto a todos los profesores, estudiantes y personal de UT, así como a los usuarios de UT Systems. Vislab incluye 'Stallion', una de las pantallas en mosaico de mayor resolución del mundo (ver más abajo); 'Lasso', una pantalla colaborativa multitáctil de 12,4 megapíxeles; 'Bronco', un retroproyector Sony 4D SRX-S105 y área de pantalla plana que ofrece a los usuarios una pantalla de 20 pies x 11 pies con resolución de 4096 x 2160, impulsada por una estación de trabajo Dell de alta gama y es ideal para ultra- visualizaciones y presentaciones de alta resolución; 'Horseshoes', cuatro sistemas Dell Precision de alta gama, equipados con procesadores Intel multinúcleo y tecnología de gráficos NVIDIA para uso en producción de gráficos, visualización y edición de vídeo; 'Saddle', una sala de conferencias y reuniones pequeñas equipada con capacidades comerciales de audio y vídeo para permitir videoconferencias Full HD; 'Mustang' y 'Silver' son pantallas de visualización estereoscópicas que están equipadas con la última tecnología que utiliza los modos de salida estéreo de 240 Hz de Samsung junto con un panel de visualización LED de 55" y se pueden utilizar para representar la profundidad como resultado del paralaje generado por los elementos activos y tecnologías estereoscópicas pasivas; tecnologías de red Mellanox FDR InfiniBand para conectar estos sistemas a velocidades más altas. Vislab también sirve como centro de investigación para la interacción persona-computadora, desarrollo de software de visualización en mosaico y consultoría de visualización.
Stallion es un sistema de visualización en mosaico de 328 megapíxeles, con más de 150 veces la resolución de una pantalla HD estándar y se encuentra entre las pantallas con mayor número de píxeles del mundo. El clúster brinda a los usuarios la capacidad de mostrar visualizaciones de alta resolución en una gran pantalla en mosaico de 16x5 de monitores Dell de 30 pulgadas. Esta configuración permite una exploración de visualizaciones con un nivel extremadamente alto de detalle y calidad en comparación con un proyector típico con un número moderado de píxeles. El clúster permite a los usuarios acceder a más de 82 GB de memoria gráfica y 240 núcleos de procesamiento. Esta configuración permite el procesamiento de conjuntos de datos a gran escala y la visualización interactiva de geometrías sustanciales. Hay disponible un sistema de archivos compartido de 36 TB para permitir el almacenamiento de conjuntos de datos de tamaño teraescala.
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