テキサス先端コンピューティングセンター

米国テキサス大学オースティン校のテキサス先端コンピューティングセンター( TACC )は、包括的な先端コンピューティングリソースを基盤とする先端コンピューティング研究センターで、テキサス州および米国全土の研究者にサービスを提供しています。TACC の使命は、先端コンピューティング技術を応用して科学と社会を進歩させる発見を可能にすることです。TACC は、高性能コンピューティング、科学的視覚化、データ分析とストレージシステム、ソフトウェア、研究開発、ポータルインターフェイスを専門としており、UT オースティンの教職員と学生の研究活動を可能にするために先端コンピューティングインフラストラクチャを導入および運用しています。TACC はまた、これらのリソースを使用する研究者をサポートするためにコンサルティング、技術文書、トレーニングも提供しています。TACC のスタッフメンバーは、アプリケーションとアルゴリズム、コンピューティングシステムの設計/アーキテクチャ、プログラミングツールと環境の研究開発を行っています。

TACC は 2001 年に設立され、米国における計算科学研究の拠点の 1 つです。国立科学財団(NSF) のExtreme Science and Engineering Discovery Environment (XSEDE) プロジェクトを通じて、TACC のリソースとサービスは全国の学術研究コミュニティに提供されています。TACC は、UT のJJ Pickle Research Campusにあります。

TACC の協力者には、テキサス大学オースティン校の他の学部やセンター、テキサス全域のハイパフォーマンス コンピューティング コンソーシアムに所属するテキサスの大学、および米国の他の大学や政府研究所の研究者が含まれます。

TACC の研究開発活動は、以下を含むいくつかの連邦プログラムによってサポートされています。

国立科学財団 (NSF) の資金提供を受けた XSEDE は、科学者がコンピューティング リソース、データ、専門知識をインタラクティブに共有するために使用できる仮想システムです。XSEDE は、世界で最も強力で堅牢な統合型先進デジタル リソースとサービスのコレクションです。TACC は XSEDE プロジェクトの主要パートナーの 1 つであり、そのリソースには 1 ペタフロップ以上のコンピューティング能力と 30 ペタバイト以上のオンラインおよびアーカイブ データ ストレージが含まれます。プロジェクトの一環として、TACC は四半期ごとの XSEDE 割り当てを通じて Ranger、Lonestar、Longhorn、Spur、および Ranch へのアクセスを提供しています。TACC のスタッフは全国の XSEDE 研究者をサポートし、XSEDE をより効果的で影響力のあるものにするための研究開発を行っています。 XSEDE パートナーシップには、イリノイ大学アーバナ・シャンペーン校、カーネギーメロン大学/ピッツバーグ大学、テキサス大学オースティン校、テネシー大学ノックスビル校、バージニア大学、ショダー教育財団、サウスイースタン大学研究協会、シカゴ大学、カリフォルニア大学サンディエゴ校、インディアナ大学、ユーリッヒ スーパーコンピューティング センター、パデュー大学、コーネル大学、オハイオ州立大学、カリフォルニア大学バークレー校、ライス大学、国立大気研究センターも含まれています。イリノイ大学の国立スーパーコンピューティング応用センターが主導しています。XSEDE は、2022 年 8 月 31 日に国立科学財団 (NSF) の資金提供を受けたプロジェクトとして正式な運用を終了しました。同様のサービスは現在、NSF の後継プログラムである Advanced Cyber​​infrastructure Coordination Ecosystem: Services & Support (ACCESS) を通じて運用されています。

UT システム研究サイバーインフラストラクチャ プロジェクト (UTRC) は、UT システムの全 15 機関の研究者が高度なコンピューティング研究インフラストラクチャにアクセスできるようにする取り組みです。UT システムの研究者は、UTRC の一環として、TACC の Lonestar (全国的な XSEDE リソース) や Corral (あらゆる種類のデジタル データ用の高性能ストレージ システム) などの TACC リソースに独自にアクセスできます。

iPlant Collaborative は、5 年間、5000 万ドルの NSF プロジェクト (2008 年に授与) であり、新しい計算科学とサイバーインフラストラクチャ ソリューションを使用して、植物科学の課題に取り組んでいます。iPlant は、一連の REST API の背後にある XSEDE サイト全体にわたって、高性能ペタスケール ストレージ、フェデレーション ID 管理、オンデマンド仮想化、分散コンピューティングを統合します。これらは、コミュニティ拡張可能なリッチ Web クライアントを提供する基盤として機能し、植物科学コミュニティは、さまざまな概念領域にわたって高度なバイオインフォマティクス分析を実行できます。2013 年 9 月、NSF は iPlant への資金提供を 2 回目の 5 年間に更新し、範囲を非ヒト生命科学研究に拡大したことが発表されました。

研究のための科学技術提携プログラムは、TACC のコンピューティング技術を活用して企業が効率性を高める機会を提供します。現在の STAR パートナーには、BP、Chevron、Dell、Green Revolution Cooling、Intel、Technip などの企業が含まれます。

持続可能でオープンで使いやすいリポジトリであり、多様な多孔質材料の画像と関連する実験測定を整理し、必ずしもコンピューター サイエンスやデータ分析の訓練を受けていない地球科学および工学研究者のより広範なコミュニティが多孔質媒体分析結果にアクセスしやすくし、生産性、科学的探究、およびデータ駆動型に基づいたエンジニアリングの意思決定を強化します。

Stampede は、オープン サイエンス研究用の世界で最も強力なマシンの 1 つでした。国立科学財団の助成金 ACI-1134872 の資金提供を受け、Intel、Dell、Mellanox と共同で構築された Stampede は、2012 年 9 月に立ち上げられ、2013 年 1 月 7 日にオンラインになりました。Stampede は、6,400 ノード、102,400 CPU コア、合計 205 TB のメモリ、合計 14 PB、および 1.6 PB のローカル ストレージで構成されていました。クラスターの大部分は、それぞれデュアル Xeon E5-2680 8 コア プロセッサ、Xeon Phiコプロセッサ、および 32 GB RAM を備えた 160 ラックのプライマリ コンピューティング ノードで構成されていました。^[1]クラスターには、32コア、1TBのノードが16個、Nvidia Kepler K20 GPUを搭載した「標準」コンピューティングノードが128個、その他のI/O（Lustreファイルシステムへ）、ログイン、クラスター管理用のノードも含まれていました。^[2] Stampedeは、1秒あたり9.6京回の浮動小数点演算を実行できました。

^{Stampede [3]}の試作構成は、2012 年 11 月の Top500 リストで 2660 TFlops のパフォーマンスを発揮し、7 番目に高速なスーパーコンピュータとしてリストされました。システムはまだ組み立て中だったため、提出されたベンチマークは、Xeon Phi コプロセッサを搭載した 1875 ノードと、Xeon Phi コプロセッサを搭載していない 3900 ノードを使用して実行されました。 ^[4] 2013 年 6 月の Top500 リストでは、ベンチマークは 6006 ノード (すべて Xeon Phi コプロセッサを搭載) を使用して再実行され、5168 TFlops を実現し、システムは 6 位に上がりました。ベンチマークは 2013 年 11 月の Top500 リストでは再実行されず、Stampede は 7 位に後退しました。

生産初年度に、Stampede は 3,400 人の研究者によって 2,196,848 件のジョブを完了し、75,000 年分以上の科学計算を実行しました。

2019年、Stampedeの廃止に続いて、米国連邦準備制度理事会がStampedeの大部分を所有し、大規模な金融分析に使用されるBigTexと呼ばれるクラスターとして運用しました。^[5] Stampedeの別の大きな部分は再利用され、Stampedeの後継であるStampede2に使用され、Stampedeを構成していたPCIeカード「Knights Corner」アドインカードではなく、ソケット付きXeon Phi「Knights Landing」プロセッサが使用されました。^[6]

TACC の高度なコンピューティング システム スイートに新たに追加された Maverick は、従来の高性能コンピューティングに加え、インタラクティブな高度な視覚化と大規模なデータ分析の機能を兼ね備えています。デジタル データセットのサイズと量が最近急激に増加しているため、高速データ移動と高度な統計分析が可能な Maverick などの新しいシステムが必要になっています。Maverick は、リモート視覚化と GPU コンピューティング用の新しい NVIDIA K40 GPU を全国コミュニティに初公開します。

視覚化：

• 132 個の NVIDIA Tesla K40 GPU
• TACC が開発したリモート vis ソフトウェア: ScoreVIS、DisplayCluster、GLuRay など
• 可視化ソフトウェア スタック: Paraview、VisIT、EnSight、Amira など

データ：

• 132 1/4TB メモリノード
• 20PBのファイルシステムに接続
• Mellanox FDR InfiniBand インターコネクト
• 包括的なソフトウェアには、MATLAB、Parallel Rなどが含まれます。

強力で多目的なサイバーインフラストラクチャ HPC およびリモート視覚化リソースである Lonestar は、TACC の一連の HPC クラスター システムの名前です。

最初の Lonestar システムはDellによって構築され、Crayによって統合されました。Dell PowerEdge 1750 サーバーとMyrinetインターコネクトを使用して、ピーク性能は 3672 ギガフロップスでした。2004 年のアップグレードにより、プロセッサの数は 1024 に増加し、ピーク レートは 6338 ギガフロップスになりました。2006 年の 2 番目のイテレーション (Lonestar 2) は、Dell PowerEdge 1855 サーバーとInfinibandを使用して導入されました(1300 個のプロセッサ、2000 ギガバイトのメモリ、ピーク性能 8320 ギガフロップス)。その年の後半には、クラスタの 3 番目のイテレーションが Dell PowerEdge 1955 サーバーから構築され、5200 個のプロセッサと 10.4 TB のメモリで構成されていました。ロンスター3は、2006年11月に55.5TFlopsのピーク性能で12番目に速いスーパーコンピュータとしてTop500リストに登場しました。 ^[7]

2011 年 4 月、TACC は Lonestar クラスターのさらなるアップグレードを発表しました。1,200 万ドルの Lonestar 4 クラスターは、前任者を 1,888 台の Dell M610 PowerEdge ブレード サーバーに置き換えました。各サーバーには 6 コアの Intel Xeon 5600 プロセッサーが 2 基搭載されています (合計 22,656 コア)。システム ストレージには、1000 TB の並列 (SCRATCH) Lustre ファイル システムと、276 TB のローカル コンピューティング ノード ディスク領域 (146 GB/ノード) が含まれています。Lonestar は、5 つの大容量メモリ (1 TB) ノードと、2 つの NVIDIA GPU を搭載した 8 つのノードへのアクセスも提供しており、ユーザーはそれぞれ高スループット コンピューティングとリモート ビジュアライゼーション機能を利用できます。Lonestar 4 ^{[8] は、}ピーク時 301.8 TFlops で 28 番目に高速なスーパーコンピューターとして、2011 年 6 月に Top500 リストにランクインしました。

Lonestarクラスターのさまざまな反復のTop500ランキングは、TACCのTop500への提出物に記載されています。^[9]

TACC の長期大容量ストレージ ソリューションは、Oracle StorageTekモジュラー ライブラリ システム (Ranch) です。Ranch は、現在 40 PB のオフライン ストレージ容量を持つテープ アーカイブ システムとの間でファイルを移行するために、Oracle の Sun Storage Archive Manager Filesystem (SAM-FS) を使用します。Ranch のディスク キャッシュは、約 110 TB の使用可能な回転ディスク ストレージを含む Oracle の Sun ST6540 および DataDirect Networks 9550 ディスク アレイ上に構築されています 。これらのディスク アレイは、16 個の CPU と 32 GB の RAM を備えた Oracle Sun x4600 SAM-FS メタデータ サーバーによって制御されます 。

テキサス大学のデータ中心の科学をサポートするためにテキサス先端コンピューティング センターによって 2009 年 4 月に導入された Corral は、6 ペタバイトのオンライン ディスクと、あらゆる種類のデジタル データに高性能なストレージを提供する多数のサーバーで構成されています。高度な機器、HPC シミュレーション、視覚化ラボとの間でデータの保存と取得を行うために、MySQL および Postgres データベース、高性能な並列ファイル システム、Web ベースのアクセス、その他のネットワーク プロトコルをサポートしています。

TACC は、当社の高性能コンピューティング システムで実行されている研究をサポートするために、対面でもリモートでもアクセスできる高度な視覚化リソースとコンサルティング サービスを提供しています。これらのリソースには、ハードウェアとソフトウェアの両方が含まれており、世界最高解像度のタイル ディスプレイの 1 つである Stallion、最大のハードウェア アクセラレーションによるリモートのインタラクティブな視覚化クラスターである Longhorn、Longhorn クラスターへのインターネット ゲートウェイであり、科学的視覚化のための使いやすいインターフェイスである Longhorn Visualization Portal などがあります。

POB 2.404a にある TACC ビジュアライゼーション ラボは、UT のすべての教職員、学生、スタッフ、および UT Systems ユーザーに開放されています。Vislab には、世界最高解像度のタイル ディスプレイの 1 つである「Stallion」(下記参照)、「Lasso」(12.4 メガピクセルのコラボレーティブ マルチタッチ ディスプレイ)、「Bronco」(Sony 4D SRX-S105 オーバーヘッド プロジェクターおよびフラット スクリーン エリアで、ユーザーに 20 フィート × 11 フィート、4096 × 2160 解像度のディスプレイを提供し、ハイエンドの Dell ワークステーションで駆動され、超高解像度のビジュアライゼーションやプレゼンテーションに最適です)、「Horseshoes」(グラフィックス制作、ビジュアライゼーション、ビデオ編集に使用する Intel マルチコア プロセッサと NVIDIA グラフィックス テクノロジを搭載した 4 台のハイエンド Dell Precision システム) が含まれます。フル HD ビデオ会議を可能にする商用オーディオおよびビデオ機能を備えた会議室および小会議室「Saddle」、55 インチ LED ディスプレイ パネルと組み合わせた Samsung の 240 Hz ステレオ出力モードを使用した最新技術を搭載した立体視覚化ディスプレイ「Mustang」および「Silver」、アクティブおよびパッシブ立体技術によって生成される視差の結果として奥行きをレンダリングするために使用できる Mellanox FDR InfiniBand ネットワーク技術を使用してこれらのシステムを高速に接続します。Vislab は、人間とコンピューターの相互作用、タイル表示ソフトウェアの開発、視覚化コンサルティングの研究拠点としても機能します。

Stallion は 328 メガピクセルのタイル ディスプレイ システムで、標準 HD ディスプレイの 150 倍以上の解像度を持ち、世界でも最高レベルのピクセル数を誇るディスプレイの 1 つです。このクラスターにより、ユーザーは 30 インチの Dell モニターの 16×5 の大型タイル ディスプレイに高解像度の視覚化を表示できます。この構成により、一般的な中程度のピクセル数のプロジェクターと比較して、非常に高いレベルの詳細と品質で視覚化を探索できます。このクラスターにより、ユーザーは 82  GB を超えるグラフィック メモリと 240 個の処理コアにアクセスできます。この構成により、大規模なデータセットの処理と、大きなジオメトリのインタラクティブな視覚化が可能になります。36  TB の共有ファイル システムを使用して、テラ スケール サイズのデータ​​セットを保存できます。

• テキサス先端コンピューティングセンター
• デジタルロックスポータル

30°23′25″N 97°43′32″W / 30.390205°N 97.725652°W / 30.390205; -97.725652