Меню

Создание суперкомпьютерного кластера для высокопроизводительных вычислений

Заказчик: ООО «Технологическая Компания Шлюмберже»

Компания «Шлюмберже» (Schlumberger) является ведущим мировым поставщиком технологий для комплексной оценки земного пласта, строительства скважин, управления добычей и переработкой углеводородов. Компания работает в 85 странах мира и насчитывает более 100 000 сотрудников. «Шлюмберже» предоставляет самый широкий в отрасли спектр продуктов и услуг — от проведения геологоразведочных работ до управления добычей, а также комплексные решения, охватывающие весь производственный цикл разработки— от пласта до трубопровода, для оптимизации добычи углеводородов и эффективной эксплуатации месторождения.

Для оптимизации добычи полезных ископаемых и повышения эффективности эксплуатации оборудования компания «Шлюмберже» использует суперкомпьютеры.

Расширение бизнеса  «Шлюмберже» в России потребовало создания суперкомпьютерного кластера для решения задач, требующих большого объема вычислений. Компания использует вычислительный кластер для расчета и оптимизации разработки месторождений. Такой подход позволяет гибко масштабировать вычислительные мощности, наращивая их по мере роста сложности решения задач.

Проектирование решения

Техническое задание заказчика подразумевало создание высокопроизводительного узла, с возможностью масштабирования решения в будущем.  Специфика задач, для которых планировалось использовать кластер, подразумевала возможность выполнения высокоточных вычислений в большом объеме.

В качестве решения для заказчика были предложены шасси HP s6500 chassis с вычислительными процессорами  Tesla C2070.

Вычислительные процессоры NVIDIA Tesla C2070 основаны на архитектуре CUDA GPU под кодовым названием «Fermi». Процессоры Tesla серии 20 обеспечивают высокую точность и расширяемость решения, прирост производительности вычислений двойной точности в по сравнению с решениями на основе Tesla GPU серии 10 составляет примерно семикратное увеличение. Вычислительные модули на Tesla C2070 позволяют достигать производительность, эквивалентную возможностям четырехядерных CPU, затрачивая всего 1/20 потребляемой ими электроэнергии, при этом такие решения также весьма экономичны по цене.

Используемое оборудование

Для компания «Шлюмберже»  было поставлено 16 шасси HP s6500 chassis  с вычислительными модулями Tesla C 2070. Каждое шасси HP ProLiant s6500 может вместить до восьми серверов половинной ширины или четырех серверов полной ширины. Заказчик может добавлять или удалять вычислительные мощности в зависимости от текущих потребностей бизнеса. Шасси имеет общие компоненты питания и охлаждения, включая энергосберегающие вентиляторы и дополнительный резервный блок питания с возможностью «горячей» замены. Такой подход позволяет снизить энергопотребление и гибко наращивать вычислительные мощности по мере роста бизнес-потребностей.

Итоги реализации проекта

В результате реализации проекта по построению суперкомпьютерного центра компания «Шлюмберже» получила возможность использовать методики компьютерного моделирования для изучения процессов добычи нефти и газа и оптимизации эксплуатации месторождений. Имеющаяся вычислительная мощность позволяет проверять различные гипотезы, накапливать исследовательскую базу. Решение на основе шасси имеет запас для дальнейшей модернизации и увеличения производительности, что позволяет успешно решать различные производственные и научные задачи.

Модернизация созданного кластера

В 2014 году перед компанией встала задача увеличить мощности суперкомпьютерного центра, выполненного в виде кластера. Для разработки методик изучения скважин добычи нефти, газа и воды необходимо было добавить возможность высокоточных вычислений с плавающей запятой.

По результатам проектных испытаний была предложена система на базе специализированных карт-акселераторов NVIDIA Tesla,  платформы HPE и коммутаторов Mellanox InfiniBand. Специалисты компании «ВИЗАРД» осуществили поставку оборудования в офис ООО «Технологическая Компания Шлюмберже» в Москве. Совместно с производителем HPE был осуществлен запуск системы и интеграцию нового узла в существующую систему вычислительного кластера.

Используемое оборудование

Для объединения элементов кластера в единое целое была использована коммутационная система FDR InfiniBand в комплектации Mellanox IB FDR 36P RAF Switch (2 шт.) Коммутационная система FDR InfiniBand в на основе оборудования Mellanox обеспечивает передачу данных между узлами суперкомпьютерного центра без задержек и потери производительности. Для установки оборудования используется серверная стойка с водяным охлаждением HP MCS 200 Cooling Unit.  В качестве серверного оборудования используются сервера HP DL360p Gen8 CTO Server и шасси HP s6500 4U Chassis, в количестве четырех штук.

Итоги реализации проекта

В результате реализации проекта модернизации суперкомпьютерного центра компания «Шлюмберже» получила возможность разработки новых методик изучения процессов добычи углеводородов и оптимизации эксплуатации месторождений. Имеющаяся вычислительная мощность позволяет проводить профильные исследования и накапливать базы полученных результатов. Развернутое у заказчика решение имеет возможности для дальнейшей модернизации и увеличения вычислительных мощностей, что позволяет успешно решать различные производственные и научные задачи.