Ready-to-Go-Lösungen für Ihr High Performance Computing

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1 Ready-to-Go-Lösungen für Ihr High Performance Computing

2 Was im High Performance Computing (HPC) in den vergangenen Jahrzehnten geschah, lässt sich vereinfacht in etwa so ausdrücken: Ohne den Beitrag von Fujitsu wäre die Entwicklung der Supercomputer nicht so verlaufen. Bereits seit den 1970er Jahren arbeitet Fujitsu gemeinsam mit seinen Kunden daran, dass Menschheitsträume wahr werden in der Luft- und Raumfahrt, der Meteorologie und Astronomie, im Umwelt- und Energiebereich oder auf den verschiedenen Forschungsfeldern, auf denen Unternehmen aktiv sind. Ein Meilenstein in der langen Historie war zweifellos das Jahr 1977, in dem Fujitsu den ersten Supercomputer Japans herstellte den FACOM APU. Seitdem hat sich das Engagement von Fujitsu im High Performance Computing zu einer Erfolgsgeschichte mit immer neuen Höchstleistungen bei Skalar- und Vektorrechnern sowie bei Cluster-Architekturen entwickelt. Herausragend waren zum Beispiel 2002 der weltweit schnellste Skalarrechner PRIMEPOWER HPC2500 oder im Jahr 2004 die Inbetriebnahme des performantesten Linux-Clusters, das es bis dahin in Japan gab. 2

3 Fujitsu und High Performance Computing Eine Erfolgsstory seit mehr als 30 Jahren Heute ist Fujitsu der erfahrenste und größte Anbieter von HPC- Lösungen auf dem asiatischen Markt, fast ebenso lange mit seinem Angebot in Europa vertreten, und bietet Ihnen für Ihr High Performance Computing das Know-how aus mehr als realisierten Systemen. Den schnell steigenden Bedarf im High Performance Computing decken Fujitsu HPC-Lösungen durch hohe Leistung ab, die intelligent auf die heutigen komplexen HPC-Anforderungen abgestimmt ist. Darüber hinaus bringen sie die erforderliche Skalierbarkeit für die steigenden Anforderungen von morgen mit. Ein komplettes Paket aus serverbasierten x86 PRIMERGY High Performance Computing-Lösungen ermöglicht es hierbei Ingenieuren und Wissenschaftlern, ihre Forschungs- und Entwicklungsprojekte auf sehr wirtschaftliche Weise durchzuführen, ohne dass sie Spezialwissen für den Aufbau und Betrieb komplexer HPC-Plattformen benötigen. Das Paket enthält Server- und Storage-Plattformen, HPC-Middleware und Integrationsservices. Um die steigende Nachfrage von kleinen und mittelständischen Unternehmen abzudecken, stellt Fujitsu integrierte und zertifizierte, sofort einsatzbereite HPC-Clusterlösungen bereit, die auf die jeweiligen Kundenanforderungen abgestimmt und für deren Einsatzzwecke optimiert sind. Meilensteine der Supercomputer-Entwicklung durch Fujitsu in mehr als 3 Jahrzehnten Jahre NWT Entwickelt mit NAL Nr. 1 in Top500 Gordon Bell Prize (1994, 95, 96) VPP500 VPP300/700 VPP5000 Schnellster Vektor-Prozessor der Welt (1999) SPARC Enterprise PRIMEQUEST Petascale Supercomputer FX 1 Effizientester Supercomputer der Welt in Top500 (Nov. 2008) F230-75APU Japans erster Vektor- (Array-)Supercomputer (1977) VP SERIES AP 1000 AP3000 PRIMEPOWER HPC2500 Weltweit am besten skalierbarer Supercomputer (2003) HX600 Cluster node PRIMERGY RX200 Japans größtes Cluster in Top500 (Juli 2004) VEKTOR SKALAR CLUSTER PRIMERGY BX900 Cluster node x86 Cluster Zukunft 3

4 HPC-Lösungen von Fujitsu bieten alles für Ihren Erfolg Die Bedeutung von High Performance Computing steigt rasant, da mehr und mehr wissenschaftliche und technische Probleme durch Computersimulation untersucht werden. Es bietet Analysten, Ingenieuren und Wissenschaftlern die Rechenressourcen, die sie für fundiertere Entscheidungen benötigen, treibt Produktinnovation an, beschleunigt Forschung und Entwicklung und verkürzt Markteinführungszeiten. Fujitsu schafft mit seinen HPC-Lösungen dafür die Voraussetzungen, indem Sie validierte Komplettlösungen mit vordefinierten, optimierten Cluster-Konfigurationen für ausgewählte Anwendungen erhalten. ARBEITEN SIE MIT IHREN APPLIKATIONEN Von der Idee zur Lösung in Forschung und Entwicklung erfordert dieser Weg jeden Tag aufs Neue Höchstleistung. Von Ihnen als Wissenschaftler und Ingenieur. Und von den Werkzeugen, mit denen Sie arbeiten. Je nach Aufgabenstellung werden Sie deshalb auch das beste Softwarepaket einsetzen wollen. Mit Fujitsu als Partner haben Sie diesen Freiraum. Konzentrieren Sie sich voll auf Ihre Lösung wir sorgen mit Geschwindigkeit und Effizienz dafür, dass Sie sie schnellstmöglich erreichen. Ganz gleich, auf welchem Feld Sie unterwegs sind: Biowissenschaften, Medizin, Pharmazie, Chemie, Automobil, Luft- und Raumfahrt, Umwelt- und Geowissenschaften, Banken/Versicherungen, öffentliche Auftraggeber, Meteorologie, Bildung/Universitäten/Akademien, Verteidigung, Energie, Astronomie, Fertigung, Handel oder Logistik. Expertise heißt für uns als Ihr Partner für High Performance Computing zu wissen, welche Möglichkeiten in Ihrer Software stecken. Und wie Sie diese Möglichkeiten effektiv und effizient nutzen können. Nachfolgend eine Übersicht häufig verwendeter Software für Simulationen und Berechnungen, die auf unseren Systemen eingesetzt werden: Strömungs-Simulation: Ansys, Ansys-Fluent, Ansys-CFX, Star-CD, Star-CCM+, FEKO, Magmasoft, Wincast, Eclipse, SPW, Covise, OpenFOAM, Radioss Struktur-Simulation: Abaqus, LS-Dyna, Nastran, Hyper-Works, MSC Marc Crash-Simulation: PAM-CRASH, LS-Dyna, Hyper-Works Statistik/Finanzen: Monte Carlo, Mathematica, Matlab, Murex MX.3 RECHNEN SIE MIT DER BESTEN PLATTFORM Forschungs- und Entwicklungsaufgaben unterscheiden sich und damit die Anwenderbedürfnisse. Doch so verschieden diese in der Praxis auch sind, es gibt eine Architektur, welche sich flexibel auf unterschiedlichste Anforderungen einstellt: PRIMERGY x86 Industriestandardserver von Fujitsu. PRIMERGY Server sind die qualitativ hochwertige und extrem zuverlässige Architektur, die sich seit vielen Jahren in der wissenschaftlichen Forschung und in geschäftskritischen Unternehmensbereichen bewährt. Für Ihr High Performance Computing bietet Ihnen Fujitsu drei HPC-Plattformen: PRIMERGY CX1000, die hochskalierbare Cloud Server-Infrastrukturplattform, PRIMERGY BX400 und BX900, die Blade Server Ecosysteme der neuesten Generation, und PRIMERGY RX200, den Dual-Socket Hochleistungs-Rackserver. Mit ETERNUS DX ergänzt Fujitsu seine HPC-Lösungen zudem um Plattenspeichersysteme, die in puncto Performance, Zuverlässigkeit, Skalierbarkeit und Energieeffizienz führend sind. 4

5 (1) PRIMERGY CX1000 (2) PRIMERGY BX400 und BX900 (3) PRIMERGY RX200 (4) ETERNUS DX PRIMERGY CX1000 (1) Der PRIMERGY CX1000 bietet eine einfache und kosteneffektive Architektur mit hoher Dichte und Energieeffizienz, die zudem massiv skalierbar ist. Mit 38 industrieüblichen x86-serverknoten in einem Rack und zentraler Rack-Kühlung lässt sich die Plattform durch replizierbare Bausteine auf Hunderte oder gar Tausende Serverknoten erweitern. Der PRIMERGY CX1000 ist vollständig von vorne zugänglich und damit einfach zu bedienen und zu warten, Server können direkt vor Ort ausgetauscht werden. Erhältlich sind zwei Serverknoten-Typen, wobei je Rack eine Gesamtleistung von bis zu 76 Intel Xeon -CPUs erreichbar ist. Für die Kommunikation stehen 10 Gigabit Ethernet und InfiniBand-Unterstützung zur Verfügung. Der PRIMERGY CX1000 ist die richtige Wahl, wenn hohe Leistung bei extremer Energieeffizienz erreicht werden soll, um die Energiekosten auf ein Minimum zu senken. PRIMERGY BX400 und BX900 (2) PRIMERGY BX400 und BX900 sind komplette IT-Infrastrukturen in einer Box. Während der BX400 Spitzenleistung für mittlere Anforderungen liefert, bietet der BX900 exzellente I/O-Bandbreite in Verbindung mit der führenden Blade Server-Dichte auf dem Markt. In einem BX900-Chassis mit 10 Höheneinheiten finden bis zu 288 Kerne Platz. Die Midplane-Bandbreite beträgt Gbit/s und die I/O-Bandbreite pro Server Blade kann von 4 GB bis 140 GB flexibel skaliert werden. Darüber hinaus steht optional eine InfiniBand-Infrastruktur mit geringer Latenz und großer Bandbreite zur Verfügung. Der PRIMERGY BX900 ist die richtige Wahl, wenn hohe Dichte, Skalierbarkeit und Leistung Hand in Hand gehen sollen mit hoher Verfügbarkeit. PRIMERGY RX200 (3) Der PRIMERGY RX200 kombiniert in der Klasse der flachen 1-Höheneinheit-Rackserver höchste CPU- und Speicherleistung mit extremer Zuverlässigkeit. Das Systemdesign ist für 2 Prozessoren der aktuellen Intel Xeon-Prozessorserie 5600 und bis zu 192 GB Arbeitsspeicher optimiert. Hot-plug-fähige, redundante Lüfter und Netzteile garantieren eine hohe Systemzuverlässigkeit. Weitere Ausstattungsmerkmale sind unter anderem ein Dual-Gb-Ethernet-Controller onboard, ein zusätzliches Service-LAN und ein InfiniBand-Adapter für die Hochgeschwindigkeits- Cluster-Kommunikation. Der PRIMERGY RX200 ist die richtige Wahl, wenn hohe Produktivität und Effizienz im klassischen Rackserver-System gefragt sind. ETERNUS DX (4) ETERNUS-Plattenspeichersysteme zählen vom Einstiegs- bis zum High-End-Anwendungsszenario zu den zuverlässigsten und sichersten Lösungen. Sie können über Fibre Channel, iscsi oder SAS mit der HPC-Plattform verbunden werden, sind mehrdimensional skalierbar und dank leichter Aufrüstbarkeit von Controllerleistung, Cache und Host-Schnittstellen schnell erweiterbar. Die Speichersysteme bieten alle Funktionen, um das wachsende Datenaufkommen wirtschaftlich in den Griff zu bekommen. Die ETERNUS-Plattenspeicherfamilie von Fujitsu verwendet in ihrer gesamten Produktpalette vom Einsteiger- bis zum Enterprise-Modell dasselbe Software-Paket und dieselben Hardware-Funktionen. Dank dieser Standardisierung sorgt die ETERNUS-Produktfamilie für niedrige Betriebskosten und schützt gleichzeitig Ihre Investitionen in Ressourcen und Kompetenzen. BAUEN SIE AUF LÖSUNGEN, DIE EXAKT FÜR IHRE ANFORDERUNGEN AUSGELEGT SIND Fujitsu setzt Maßstäbe im High Performance Computing: durch kompetente, partnerschaftliche Zusammenarbeit. Und durch anwendungsoptimierte HPC-Lösungen, mit denen Sie schneller zu Innovationen und damit zu einem Vorsprung gegenüber Wettbewerbern kommen. Das fachspezifische Know-how dafür bündelt Fujitsu in seinen weltweiten Competence Centern. Diese kooperieren eng mit den HPC- Anwendungsherstellern und validieren deren Anwendungen auf den Fujitsu HPC-Plattformen. Darüber hinaus überprüfen sie Ihre konkrete HPC-Konfiguration durch Benchmarks und gewährleisten damit, dass Sie vom Start weg mit der optimalen Lösung arbeiten vollständig installiert und betriebsbereit für den Einsatz mit Ihrer Anwendung angeliefert. Für den exakten Zuschnitt sorgen dabei auch eigene Softwareentwicklungsteams, die zum Beispiel die Middleware der HPC-Lösungen von Fujitsu mit Software für Funktionen wie Cluster Installer, Job Scheduler und parallele Ausführungsumgebung so aufeinander abstimmen, dass Ihnen eine nahtlos integrierte, benutzerfreundliche Lösung zur Verfügung steht. Ihre Vorteile: schnelle, automatisierte Inbetriebnahme, günstige Lebenszykluskosten, Verwaltung über eine intuitive Web-Oberfläche. Auf das Know-how von Fujitsu aus mehr als 30 Jahren können Sie in jeder Phase Ihres HPC-Projekts bauen: Planen Sie mit kompetenter Analyse der Anwendungsanforderungen und Empfehlungen zur Verbesserung der Anwendungsleistung. Nutzen Sie die Expertise von Fujitsu für die Validierung und das Benchmarking Ihrer Anwendungsprogramme. Starten Sie mit einsatzbereiten Cluster-Lösungen. Und arbeiten Sie mit dem bewährten Fujitsu-Support, der Ihnen umfassende Unterstützung im Systemmanagement bietet sowie Fragen und Probleme in enger Zusammenarbeit mit den Herstellern der einzelnen Komponenten Ihrer Lösung beantwortet. Sichtbares Zeichen für diesen ganzheitlichen Service: HPC-Lösungen von Fujitsu sind zertifiziert als Intel Cluster Ready. 5

6 Ready-to-Go Das Fujitsu-Angebot auf einen Blick Fujitsu Ready-to-Go HPC-Lösung Hardware PRIMERGY CX1000 die hoch skalierbare Cloud Server-Infrastrukturplattform PRIMERGY BX400/BX900 Blade Server Ecosysteme der neuesten Generation PRIMERGY RX200 der Dual-Socket Hochleistungs-Rackserver ETERNUS DX Plattenspeichersysteme Betriebssystem (wahlweise) RedHat Linux, Novell SUSE Linux, Microsoft Windows HPC Server 2008 R2 (optimiert für Ihre Anwendung, vollständig installiert und vorgetestet) Fujitsu HPC Middleware Optimierter, vorgetesteter Software-Stack für Funktionen wie Cluster-Installationsprogramm, Job Scheduler, parallele Ausführungsumgebung, Entwicklungsumgebung, Cluster-Administration HPC-Anwendungen Validierungs-Support Beratungs- und Integrationsservices Analyse der Anwendungsanforderungen, Benchmarking von Anwendungsprogrammen, Optimierung von Konfigurationen, Aufbau und Tests kundenspezifischer Lösungen, Installation und Integration in die Kundenumgebung Betriebssupport System Management Support, Troubleshooting Support (1st Level bis 4th Level) Sie erhalten ein komplettes Lösungspaket und haben zusätzliche Optionen Head Node Compute Node Netzwerke Rack & Power Distribution Software Stack (OS+MW/Cluster Suite) Support Services Consulting und Integration Services Job Scheduler LSF Compiler & Libraries HW-Integration in bestehende Infrastruktur vor Ort Erweiterter Service Dienstleistungskontingente Storage-Lösungen, Arbeitsplätze, Gesamtprozesslösung Consulting und Integration Services 6

7 Ready-to-Go Nehmen Sie diese Vorteile mit HPC-Lösungen von Fujitsu sind auf eine große Zahl von Knotenkonfigurationen anwendbar: Je umfangreicher ein HPC-System ist, mit desto mehr Hardwareproblemen muss man rechnen und desto schwieriger wird die Verwaltung. HPC-Lösungen von Fujitsu antworten auf diese Herausforderungen mit der extremen Zuverlässigkeit der bewährten PRIMERGY Server und der Bereitstellung von exakt aufeinander abgestimmten und getesteten Konfigurationen sowie mit hoch entwickelten Management-, Überwachungs- und Steuerungsfunktionen. HPC-Lösungen von Fujitsu bieten eine hochwertige Implementierung: Das Setup eines HPC-Systems ist kompliziert und setzt umfassendes Fachwissen voraus. Fujitsu hat sein langjähriges Know-how in Bezug auf die Installation und den Betrieb von x86-clustern in ein Setup- Tool eingebracht und mit diesem automatisiert. Dies und der Einsatz erprobter Testverfahren garantieren Kunden ein qualitativ einwandfreies Setup ihrer HPC-Lösung. HPC-Lösungen von Fujitsu sind für Anwender gemacht: HPC-Cluster erfordern normalerweise Cluster-Spezialisten, über die viele Unternehmen und Organisationen nicht verfügen. Nicht so die Ready-to-Go HPC-Lösungen von Fujitsu. Diese bieten mit ihrer intuitiven Web-Oberfläche von PCM Fujitsu Edition für RedHat Enterprise Linux und Windows HPC Server eine einfache und standardisierte Methode zur Cluster-Verwaltung, -Überwachung und -Steuerung. HPC-Lösungen von Fujitsu reduzieren die Komplexität: HPC-Cluster sind durch die Kombination zahlreicher Hardware-, Software- und Open Source-Komponenten nicht nur extrem komplex, es schlummern auch viele Fehlerquellen in ihnen. Durch Bereitstellung von Ready-to-Go HPC-Lösungen mit komplett validierten Systemkonfigurationen, die enge Kooperation mit Herstellern und bewährte Supportprozesse reduziert Fujitsu für seine Kunden die Komplexität auf ein Minimum und sorgt für maximale Produktivität. Bereit für die Zukunft Fujitsu entwickelt den Supercomputer der nächsten Generation In Zusammenarbeit mit dem naturwissenschaftlichen Forschungsinstitut RIKEN entwickelt und realisiert Fujitsu in Kobe/Japan den Supercomputer der nächsten Generation. Das System wird 2012 fertiggestellt und in seiner Endausbaustufe eine Leistung von 10 Petaflops bei maximaler Energieeffizienz bieten. Mit dem sogenannten K Computer (vom japanischen Kei für ), der in 800 Racks insgesamt CPUs mit Kernen bündelt, festigt Japan seine weltweit führende Stellung in der technisch-wissenschaftlichen und industriellen Forschung. Ein Petascale Supercomputer wie der K Computer ermöglicht die schnelle Durchführung von extrem aufwändigen Berechnungen, die ansonsten gar nicht oder nur sehr schwer bewältigt werden können. Der neue Supercomputer ist ein wichtiges Instrument, um gesellschaftliche Herausforderungen wie die Entwicklung neuer Medizin, neuer Materialien oder neuer Energiequellen zu meistern. Er wird es ermöglichen, neue Strategien zur Vermeidung von Katastrophen zu identifizieren, Fertigungsverfahren und -technologien zu verbessern und wichtige Grundlagenforschung zu betreiben. Damit das volle Leistungspotenzial des Petascale Supercomputers ausgenutzt werden kann (er skaliert massiv-parallel, indem er Tausende Prozessoren und deren Kerne miteinander verlinkt), sind Anwendungen notwendig, die diese Aufgabe effektiv und effizient durchführen. Darin liegt die wohl größte Herausforderung. Um solche Anwendungen zu entwickeln, hat Fujitsu das Open Petascale Libraries-(OPL-)Projekt ins Leben gerufen. Gemeinsam mit Universitäten und Forschungseinrichtungen aus Europa, den USA und Asien/Ozeanien werden im OPL-Projekt Programme zur Unterstützung numerischer Berechnungen geschrieben und der Allgemeinheit zugänglich gemacht. Das OPL-Projekt leistet so einen entscheidenden Beitrag, damit Menschheitsträume auch in Zukunft wahr werden. 7

8 de.fujitsu.com/hpc Herausgeber Fujitsu Technology Solutions GmbH Mies-van-der-Rohe-Straße 8, München, Deutschland Copyright: Fujitsu 2011 Printed in Germany Kontakt: Telefon: * * (14 Ct./Min. aus dem deutschen Festnetz, maximal 42 Ct./Min. aus dem deutschen Mobilfunknetz) Alle Rechte vorbehalten, insbesondere gewerbliche Schutzrechte. Änderung von technischen Daten sowie Lieferbarkeit vorbehalten. Haftung oder Garantie für Vollständigkeit, Aktualität und Richtigkeit der angegebenen Daten und Abbildungen ausgeschlossen. Wiedergegebene Bezeichnungen können Marken und/oder Urheberrechte sein, deren Benutzung durch Dritte für eigene Zwecke die Rechte der Inhaber verletzen kann.