Суперкомпьютеры в ракетно-космической отрасли

[АниКей]

КБХА будет создавать ракетные двигатели с помощью суперкомпьютера[/size]
:: 16.11.2010 http://www.federalspace.ru/main.php?id=2&nid=13717

Благодаря Президентской программе по модернизации и технологическому развитию экономики России Конструкторское бюро химавтоматики получило возможность внедрения и использования новой техники. В соответствии с данной программой сегодня реализуется проект «Развитие суперкомпьютеров и грид-технологий». Он направлен на разработку и производство отечественных суперкомпьютеров, а также профессиональных программ комплексного трехмерного моделирования различных процессов, в том числе с удаленным доступом к вычислительным ресурсам суперкомпьютеров. Головным исполнителем работ по проекту выступает Российский федеральный ядерный центр в небезызвестном городе Саров.
Одним из направлений проекта стало создание информационных технологий с использованием суперкомпьютеров для отработки новых образцов ракетно-космических систем. Важную роль в его реализации играет Федеральное космическое агентство, которое и выделило три базовых предприятия-участника от отрасли: «Научно-испытательный центр ракетно-космической промышленности» в качестве головного исполнителя, Государственный научно-производственный ракетно-космический центр «ЦСКБ-Прогресс» и КБХА в качестве соисполнителей.
Конструкторское бюро химавтоматики получило в распоряжение универсальный компактный суперкомпьютер производительностью один терафлопс (триллион операций в секунду). Он создан российскими специалистами из Российского федерального ядерного центра города Саров и оснащен отечественными программными пакетами для моделирования гидрогазодинамических процессов и прочностного анализа конструкций.

С помощью суперкомпьютера в КБХА будут производить расчеты ключевых характеристик новых ракетных двигателей. В то же время создатели суперкомпьютера и установленных программ получат ценные данные о специфике процессов, происходящих в ракетном двигателе. Она будет учтена в создаваемых профессиональных программах для моделирования различных процессов, происходящих как при отработке жидкостных ракетных двигателей, так и ракет в целом.
 
Пресс-служба КБХА

[sas]

Вот что бы не смастрячить кластер суперов в Роскосмосе, минпроме и т.д. , да еще связанных с суперами в ВУЗах (облако) и подключать к ним предприятия. В том же КБХА суперкомп не 100% времени работать будет, да и Ломоносов, наверное, не на всю катушку пашет.

[АниКей]

не совсем про суперкомпьютеры
http://makeyev.ru/infores/news/335

Время кульманов прошло[/size]
:: 16.11.2010
Первопроходцами стала группа специалистов ОАО «ГРЦ Макеева», прошедших обучение по направлению «Pro/ENGINEER WILDFIREv.5».

В течение месяца молодежь постигала углубленный курс по проектированию деталей и оформлению чертежей в системе автоматизированного проектирования, овладевала методологией нисходящего проектирования и управления большими сборками и тренировалась применять полученные знания на практике. Необходимость внедрения «Pro/ENGINEER WILDFIREv.5» обусловлена современными требованиями при проектировании сложнейших инженерных систем, в том числе работ, проводимых ГРЦ в рамках Федеральной космической программы в кооперации с «ЦСКБ-«Прогресс» и РКК «Энергия» по созданию перспективного ракетно-космического комплекса, где Государственный ракетный центр отвечает за разработку первой ступени ракеты-носителя «Русь-М».

Как рассказал начальник отдела информационных технологий ракетного центра В.А. Горб, внедрение столь мощной автоматизированной системы – это выход предприятия на новый уровень проектно-конструкторской  разработки изделий. Работа над изделием в системе автоматизированного управления инженерными данными предусматривает составление его полного электронного описания, что дает возможность объединить все специализированные модельные данные об изделии в единую информационную модель, которая определяет не только геометрию, но и иные свойства, необходимые для изготовления, контроля, приемки, сборки, эксплуатации, ремонта и утилизации изделия. Принципиальное отличие новой системы – в возможности увязки в единый параллельный процесс работы специалистов различного профиля: конструкторов, технологов, специалистов по инженерным расчетам и пр. Это позволит значительно сократить время на разработку изделия в целом и во много раз повысить эффективность совместной работы.

 По окончании учебы всем участникам были вручены сертификаты. Оценив знания, полученные на курсах, слушатели выразили желание продолжить образование по этому направлению.
Пресс-служба ОАО «ГРЦ Макеева»

[Chilik]

Ну раз не совсем про суперкомпьютеры, то вопрос.
Может ли кто-нибудь внятно объяснить, чем помянутая Pro/ENGINEER WILDFIRE лучше/хуже других известных систем? От CATIA до АвтоКАДа и клонов.

[bsdv]

Ну раз не совсем про суперкомпьютеры, то вопрос.
Может ли кто-нибудь внятно объяснить, чем помянутая Pro/ENGINEER WILDFIRE лучше/хуже других известных систем? От CATIA до АвтоКАДа и клонов.

Ну с акадом ее сравнивать не стоит конечно... .
Вообще ее преимуществом считается наличие множества дополнительных модулей для CNC обработки. Именно поэтому ее любят технологи.   .
Достоинством Catia считается богатый набор инструментариев работы с поверхностями... . А еще в аэроспейсе применяют UGS.

[hecata]

Ну раз не совсем про суперкомпьютеры, то вопрос.
Может ли кто-нибудь внятно объяснить, чем помянутая Pro/ENGINEER WILDFIRE лучше/хуже других известных систем? От CATIA до АвтоКАДа и клонов.

Насколько я знаю, это холивар примерно в стиле С++/Java/C# etc. Каждый имеет свою нишу, но и некий универсализм тоже присутствует.

[Андрей Суворов]

А для какой из систем уже есть плагин под CUDA?
Вообще, кто-нибудь реализовал уже коммерческого качества (ну, то есть, меня устроит и GNU GPL, если достаточно стабильно) решалку для МКЭ под CUDA?
Вот у меня на столе стоит считалка примерно на 600 гигафлопов, и, при желании, я могу воткнуть в комп ещё две по 350 гигафлопов. 1,3 терафлопа в сумме, и не иметь возможности это использовать для проектирования...

[bsdv]

А для какой из систем уже есть плагин под CUDA?
Вообще, кто-нибудь реализовал уже коммерческого качества (ну, то есть, меня устроит и GNU GPL, если достаточно стабильно) решалку для МКЭ под CUDA?
Вот у меня на столе стоит считалка примерно на 600 гигафлопов, и, при желании, я могу воткнуть в комп ещё две по 350 гигафлопов. 1,3 терафлопа в сумме, и не иметь возможности это использовать для проектирования...

Похоже, что нет пока...
Здесь вот люди заинтересованные обсуждают -
http://fsapr2000.ru/index.php?showtopic=34401&hl=cuda&st=40

[АниКей]

http://www.osp.ru/news/2010/1117/13004484/

Конструкторы «ЦСКБ-Прогресс» моделируют ракеты в среде MATLAB[/size]

Самарское представительство компании Softline завершило проект по внедрению продукта MATLAB от компании MathWorks – решения для технических расчетов, разработки алгоритмов и анализа данных на предприятии – в Государственном научно-производственном ракетно-космическом центре «ЦСКБ-Прогресс» (ФГУП ГНПРКЦ «ЦСКБ-Прогресс»).

Ключевым фактором для приобретения MATLAB во ФГУП ГНПРКЦ «ЦСКБ-Прогресс» стала потребность в лицензионном ПО для решения инженерных задач и ускорения создания и внедрения инновационных технологий для научных исследований в области ракетостроения. MATLAB – это инструмент, который дает возможность анализировать огромные массивы данных, моделировать системы различной природы, автоматически генерировать код, и все это – в единой среде на всех этапах разработки.

«Поскольку данное программное обеспечение ориентировано не на IT-специалистов, а на инженеров-конструкторов и технологов, то процесс принятия решения и внедрения программных продуктов MathWorks занимает больше времени, чем обычно, – рассказал Станислав Назаркин, заместитель начальника отдела системных проектов и ИПИ технологий ФГУП ГНПРКЦ «ЦСКБ-Прогресс». – Приобретенное нами программное обеспечение послужит эффективным инструментом для решения широкого спектра научных и прикладных задач, таких как компьютерное моделирование и разработка систем управления, обработка сигналов и изображений».

«В настоящий момент идет активное внедрение этого решения непосредственно в работу инженеров и конструкторов. Грамотная поддержка ПО и консультации MathWorks приведут к сокращению сроков и повышению эффективности разработок», – отметил Иван Овчинников, руководитель направления по работе с предприятиями ВПК и авиакосмической отрасли компании Softline.

[hecata]

А для какой из систем уже есть плагин под CUDA?
Вообще, кто-нибудь реализовал уже коммерческого качества (ну, то есть, меня устроит и GNU GPL, если достаточно стабильно) решалку для МКЭ под CUDA?
Вот у меня на столе стоит считалка примерно на 600 гигафлопов, и, при желании, я могу воткнуть в комп ещё две по 350 гигафлопов. 1,3 терафлопа в сумме, и не иметь возможности это использовать для проектирования...

Вообще для солверов (физическое моделирование) всяких гибких материалов в CG (ткань, глина, коллоиды, пух и т.п.) уже во всю применяется CUDA - см, к примеру такой

Что-то подобное слышал для CATIA (вообще - не в курсе). Думается дело ближайших 2-3 лет, что все начнут ее использовать.

Ну и, Андрей, ты же понимаешь, что 600 гигафлопов - это теория, как только начинается случайных доступ к памяти и условные переходы - производительность падает в разы, если не в десятки раз.

[Андрей Суворов]

Что-то подобное слышал для CATIA (вообще - не в курсе). Думается дело ближайших 2-3 лет, что все начнут ее использовать.

Ну и, Андрей, ты же понимаешь, что 600 гигафлопов - это теория, как только начинается случайных доступ к памяти и условные переходы - производительность падает в разы, если не в десятки раз.

Ну, как раз, МКЭ должен хорошо ложиться на архитектуру GPU - а на FFT, например, или на матричной арифметике для плотных матриц достигается 80-90% теоретической производительности. То есть, как раз, тест LINPAK хорошо выполняется на CUDA
На моделировании гравитационного взаимодействия большого количества частиц достигается примерно 50-60% теоретической производительности. На разряжённых матрицах, состоящих по большей части из нулей, достигается до 30-40% ТПП - и это очень немало. Эффективные алгоритмы взлома (подбора) паролей имеют как раз дело с разряжёнными матрицами и ломают пароли куда быстрее, чем CPU, хотя производительность i7-920 тоже поражает воображение, если честно...
ну, скажем, на FFT i7-920 уступает GTX 460 примерно 6-8 раз для модуля 2048, дальше разница уменьшается. Между прочим, в нынешние версии CUDA включён код, написанный младшим братом моего однокашника по физтеху...

[Not]

Вот у меня на столе стоит считалка примерно на 600 гигафлопов, и, при желании, я могу воткнуть в комп ещё две по 350 гигафлопов. 1,3 терафлопа в сумме, и не иметь возможности это использовать для проектирования...

Там есть некоторые нюансы. Если эта считалака - обычная графическая плата с ускорителем, то могут быть проблемы. NVidia дифференцирует процессоры на общего применения и расчетные, по уровню надежности (качества) GPU. Если для графики отдельные сбои выражаются  в виде некорректных пикселов, то в линейном решателе это фатальный сбой.

[Андрей Суворов]

Вот у меня на столе стоит считалка примерно на 600 гигафлопов, и, при желании, я могу воткнуть в комп ещё две по 350 гигафлопов. 1,3 терафлопа в сумме, и не иметь возможности это использовать для проектирования...

Там есть некоторые нюансы. Если эта считалака - обычная графическая плата с ускорителем, то могут быть проблемы. NVidia дифференцирует процессоры на общего применения и расчетные, по уровню надежности (качества) GPU. Если для графики отдельные сбои выражаются  в виде некорректных пикселов, то в линейном решателе это фатальный сбой.

Да, это, безусловно, так, но, во-первых, можно проверить надёжность - для этого существуют специальные тестовые утилиты. Во-вторых, сбои не в памяти,а  в железе шейдеров выражаются обычно не "битыми пикселями", а довольно обшинрыми областями. Это хорошо видно при 3Д тестах, даже самых обычных, типа 3D Mark 03 - в своё время я много экспериментировал с картой 6800LE, где можно было включать и выключать заблокированные пиксельные конвееры.

Дифференцирование - это, в большей степени, маркетинговый ход, чтобы больше денег брать за Тесла, равно как и за Квадро.

[Chilik]

... можно проверить надёжность - для этого существуют специальные тестовые утилиты. ...

Всяко бывает.
Если вероятность появления ошибки 10^-9, что тест её может не заметить, а рабочий прогон вляпается по самое не могу. Тем более, когда задача на грани счётной устойчивости (а иногда её на этой грани балансируют, чтобы не замылить нужные эффекты).
Плюс есть варианты, когда ошибка выпадает на определённых сочетаниях бит в данных, тут тоже тестами не всегда отлавливается. У нас как-то GPU для сложных расчётов не рекомендуют.

[Андрей Суворов]

Вероятность ошибки в десять в минус девятой может быть и на центральном процессоре необнаружимой И, соответственно, приводить к ошибкам в расчётах не только на ГПУ, но и на ЦПУ тоже. Я не понимаю, в чём разница-то?

[bsdv]

Вообще для солверов (физическое моделирование) всяких гибких материалов в CG (ткань, глина, коллоиды, пух и т.п.) уже во всю применяется CUDA - см, к примеру такой .

Дык, этож псевдофизика, цена ошибки не более потерянных пикселей... .

[АниКей]

http://www.communa.ru/news/detail.php?ID=45531

Суперкомпьютеры работают на космос[/size]
    КБХА приступило к моделированию процессов в ракетных двигателях на новой технике

«Коммуна» уже писала о том, что по президентской Программе по модернизации и технологическому развитию экономики России Воронежское конструкторское бюро химавтоматики получило суперкомпьютер, с помощью которого будет вести разработку новых двигателей ракет-носителей для полётов в дальний космос.


Мощный суперкомпьютер не выше рабочего стола системного администратора Елены Малаховой. Фото Александра Хомякова.

Подробнее о новинке рассказывает Иван САМСОНОВ, главный специалист предприятия по информационным технологиям и вычислительной технике.

- Это первая попытка одного из научно-исследовательских институтов ядерного центра в Сарове создать отечественные суперкомпьютеры и программные пакеты к ним для моделирования гидрогазодинамических процессов и прочностного анализа конструкций ракетно-космических систем. Наш, производительностью в один терафлопс (триллион операций в секунду), еще не самый мощный. Есть и посильнее.

Думаем, что и нашему предприятию через некоторое время не хватит одного терафлопса – понадобится на 100 и выше. И это нормально. Разработки новых образцов ракетно-космических систем и требования к ним все время растут. По сути, мы сами себе задаем программу и должны ей соответствовать по техническому обеспечению.

Получается, что КБХА прошел весь путь от ламповых до суперЭВМ. В 60-х годах минувшего века у разработчиков двигателей на столе стояли арифмометры и калькуляторы. О громоздких первых электронно-вычислительных машинах, похожих на шкафы и казавшихся чудом техники, я сегодня рассказываю молодым специалистам. Тогда только на операцию сложения-вычитания требовалось свыше 40 команд, которые оформлялись в виде отдельной подпрограммы.

Если в 60-е годы быстродействие ЭВМ составляло от 5 до 20 тысяч операций в секунду, то наш суперкомпьютер со 144 процессорами выполняет, как я уже сказал, триллион операций в секунду. Между тем разработчики инновационной техники еще в начале пути.

Как известно, до сей поры вся Россия в основном пользуется программным обеспечением зарубежных фирм. По вполне понятным причинам, лучшее, как правило, не отдают.

Задача, поставленная перед разработчиками отечественного программного обеспечения и суперкомпьютеров, – по максимуму заложить в них новейшие достижения отечественной и мировой науки.

Техническую новинку мы получили по проекту «Развитие суперкомпьютеров и гридтехнологий» в соответствии с президентской программой.

Действовать проект будет до 2012 года. Он предусматривает не только производство суперЭВМ, в том числе с возможностью удаленного доступа к их вычислительным ресурсам, но и профессиональных программ комплексного трехмерного моделирования различных процессов.

Конечная задача – проектирование и создание с их помощью наукоемкой продукции в сфере авиастроения, атомной энергетики и космической отрасли. Разработчики программного обеспечения стремятся к тому, чтобы максимально учесть специфику отраслей. Мы, практики, в свою очередь должны помочь довести ее до совершенства.

Создатели суперкомпьютера и программ уже получают от нас ценные данные о специфике процессов, происходящих в жидкостном ракетном двигателе. Они будут учтены.

Кроме КБХА, аналогичные суперкомпьютеры при поддержке Федерального космического агентства получили еще два базовых предприятия отрасли – Научно-испытательный центр ракетно-космической промышленности в качестве головного исполнителя и Государственный научно-производственный ракетно-космический центр «ЦСКБПрогресс».

Автор: Евгения Лежанина.

Источник: «Коммуна», № 174 (25605), 26.11.10г.

[Not]

Дифференцирование - это, в большей степени, маркетинговый ход, чтобы больше денег брать за Тесла, равно как и за Квадро.

Да вот нет, к сожалению. Тесла и Квадро имеют ряд специфичных решений, такие как работа на пониженной частоте, что увеличивает надежность. У ширпотребовских карт такой возможности нет. Да и вообще у NVidia бардак на кристалле, с большим количеством заблокированных участков. Что в общем не проблема для обычных графплат. А вылизывание стоит денег, отсюда вероятно и бОльшая цена спецпроцессоров.

[instml]

http://www.communa.ru/news/detail.php?ID=45531

Суперкомпьютеры работают на космос[/size]
    КБХА приступило к моделированию процессов в ракетных двигателях на новой технике

- Это первая попытка одного из научно-исследовательских институтов ядерного центра в Сарове создать отечественные суперкомпьютеры и программные пакеты к ним для моделирования гидрогазодинамических процессов и прочностного анализа конструкций ракетно-космических систем. Наш, производительностью в один терафлопс (триллион операций в секунду), еще не самый мощный. Есть и посильнее.

Отечественные... Только из деталей made in China

[Not]

Отечественные... Только из деталей made in China

Скорее из Тайваня. А что, собственно, вас не устраивает?