Ljubljanski superračunalniški center – LSC Adria

Turboinštitut d.d. je raziskovalno naravnano podjetje s 60 letno tradicijo na področju razvoja in raziskav hidravličnih strojev in več kot 20 letno tradicijo na področju računalniške dinamike tekočin (Computational Fluid Dynamics – CFD). Podjetje je med vodilnimi industrijskimi uporabniki računsko intenzivnih metod za inženirske in raziskovalne aplikacije v srednji in jugo-vzhodni Evropi. Turboinštitut je eden izmed dveh neodvisnih svetovnih laboratorijev za preizkušanje modelov vodnih turbin po mednarodnih IEC standardih. Glavne aktivnosti podjetja so raziskave in razvoj na področju vodnih turbin in črpalk, izdelava opreme za male hidroelektrarne, projektiranje hidroelektrarn in sodelovanje z univerzami v Sloveniji in jugo-vzhodni Evropi na področju podiplomskega študija. V povprečju več kot 90 odstotkov prihodka od svojih storitev in proizvodov ustvari na tujih trgih.

V skladu z raziskovalno usmerjenimi načrti zaprihodnost se je Turboinštitut odločil, da ustanovi superračunalniški center z najzmogljivejšim računalnikom v tem delu Evrope. LSC-Adria je ustanovljen z namenom promocije numeričnih simulacij toka (CFD) v Sloveniji in v regiji, ki obsega predvsem srednjo in jugo-vzhodno Evropo. Poleg dela na tekočih projektih v podjetju bo LSC-Adria namenjen tudi raziskovalnemu delu v sodelovanju z slovenskimi in tujimi univerzami, podiplomskemu študiju in sodelovanju s podjetjem Numeca International iz Belgije. Turboinštitut in Numeca bosta v naslednjih letih skupaj razvijala novo generacijo programskega paketa. Delo se bo opravljalo v LSC-Adria v Ljubljani s podporo strokovnjakov iz Belgije, različnih univerz in Turboinštituta. Omenjen programski paket se lahko učinkovito uporablja pri razvoju in analizi hidravličnih strojev in v drugih industrijskih panogah: vesoljska, letalska, avtomobilska, kemijska ter navtična industrija, v energetiki, gradbeništvu, medicini, varstvu okolja in še na drugih področjih.

Zgodovinsko gledano je razmerje med uporabniki računalniške dinamike tekočin v primerjavi s celotno inženirsko populacijo zelo majhno. Zato bo LSC-Adria poskušal sprejeti izziv s promocijo in širjenjem omenjenega področja industrijskim partnerjem v regiji. V preteklosti so bile ovire pri uporabi CFD-ja v ne dovolj zmogljivi računalniški opremi in pomanjkanju inženirjev na tem področju. Predstavljeni center bo omogočal izobraževanje in bo hkrati dal možnost industriji, da začne uporabljati CFD v razvojnem procesu novih konkurenčnejših proizvodov, kajti kombinacija zmogljivega računalnika z visoko razvitim programskim orodjem lahko reši mnoge probleme, ki so bili še pred nekaj leti nerešljivi.

Slike tokovnih razmer predstavljajo aplikacije s področja hidravličnih strojev, kjer se računalniška dinamika tekočin uspešno uporablja v fazi razvoja novega proizvoda. Predstavljene tokovne razmere so bile izračunane s programskim paketom ANSYS-CFX, podobne aplikacije pa omogočajo tudi programski paketi: Fluent, Star CD, OpenFOAM itd.

Na podlagi dolgoletnih izkušenj pri postavljanju in uporabi strežniških gruč na področju CFD, so zasnovali superračunalnik LSC ADRIA. V sodelovanju s podjetji IBM Slovenija in SIMT d.o.o. so njihovo zasnovo realizirali v enega najmočnejših superračunalnikov v regiji. Superračunalnik LSC ADRIA je sestavljen z IBM BladeCenter H gradniki. Vsako BladeCenter ohišje vsebuje 14 strežniških rezin, LAN in InfiniBand stikala. Strežniška rezina je opremljena s po dvema štiri jedrnima Intel Xeon procesorjema L5335 2.0GHz 8MB L2 1333MHz/50W ter 16GB PC2-5300 CL5 ECC DDR2 RAMa. Za potrebe akumuliranja rezultatov izračunov in simulacij je na voljo diskovno polje.

Sistem komunicira po treh internih omrežjih in sicer: LAN1 za upravljanje sistema, LAN2 za izmenjavo podatkov ter INFINIBAND za hitro komunikacijo med procesi. Celoten superračunalnik je vgrajen v šest vodno hlajenih omar. Skupna hladilna kapaciteta omar je 150kW (25kW vsaka). Za hlajenje vode, skrbi hladilni agregat, ki pri 39-ih stopinjah celzija zunanje temperature, zagotavlja 240kW hladilne moči ter pri tem porabi 107kW električne energije. Zanesljivo napajanje celotnega sistema zagotavlja 160kVA UPS, ki zagotavlja neodvisnost in varen izklop sistema v primeru izpada električne energije. Za varnost sistema so poskrbeli z avtomatskim gasilnim sistemom, proaktivnim nadzorom opreme in komponent, sam prostor LSC ADRIA pa je varovan z biometrično kontrolo dostopa.

OSEBNA IZKAZNICA LSC ADRIA:
Število računskih jeder: 2048 Diskovno polje: 10TB+
Število procesorjev: 512 Povezava: Gb-Ethernet, Infiniband
Število strežnikov: 256 Skupna teža: cca 3.5t
Skupaj RAM: 4TB Poraba električne energije: cca 100kW
Preliminarno izračunana hitrost sistema po Linpack testih: cca 8Tflops