Case Study

System HPE Superdome Flex w pracach nad technologiami kwantowymi ICTQT UG

System HPE Superdome Flex w pracach nad technologiami kwantowymi ICTQT UG

Inwestor

 

Międzynarodowe Centrum Teorii Technologii Kwantowych (ICTQT) jest wspólną jednostką badawczą Uniwersytetu Gdańskiego oraz, pełniącego rolę oficjalnego partnera strategicznego - Instytutu Optyki Kwantowej i Informacji Kwantowej Austriackiej Akademii Nauk (IQOQI-Vienna).

 

Misją ICTQT jest dostarczanie rozwiązań przyczyniających się do globalnego rozwoju technologii informacji kwantowej, wraz z ich zastosowaniami w wielu dziedzinach. Centrum prowadzi badania naukowe i prace rozwojowe w międzynarodowym środowisku akademickim.

 

Działalność ICTQT koncentruje się na badaniach dotyczących teorii kwantów, komunikacji kwantowej, informacji kwantowej, a także na rozwoju technologii kwantowych z naciskiem na nowe techniki przekazu informacji.
Zainteresowania badawcze Centrum obejmują również szerokie spektrum zagadnień, od fizyki kwantowej, poprzez nowe zjawiska nieklasyczne, miary nieklasyczności, kwantową niedokładność, strukturalne aspekty teorii kwantowej, teorii pomiarów kwantowych, teorii układów otwartych i termodynamiki kwantowej, a skończywszy na zastosowaniu wspomnianych teorii do praktycznych zastosowań i ich komercjalizacji.


Dodatkowymi celami ICTQT jest stworzenie stabilnego środowiska teoretycznych badań kwantowych, szkolenie młodych ekspertów, a także tworzenie innowacyjnego centrum doskonałości o światowej randze.

Wyzwania


Centrum ICTQT, jako międzynarodowa jednostka badawcza, stanęło przed koniecznością posiadania nowego, wydajnego i w pełni skalowalnego środowiska przetwarzania danych do prowadzenia złożonych obliczeń kwantowych. Celem ośrodka stało się pozyskanie specjalistycznego rozwiązania sprzętowego, które sprostałoby wymaganiom zaawansowanych badań, a jednocześnie zapewniłoby możliwość rozwoju w przyszłości, wraz z postępującym stopniem skomplikowania prowadzonych obliczeń. Konieczne było także zapewnienie pełnej kompatybilności wybranego systemu sprzętowego z przeznaczonym do prac ICTQT, oprogramowaniem narzędziowym MATLAB. Określono wymagane, oczekiwane obecnie i w przyszłości, docelowe parametry eksploatacji, jak i wydajność obliczeniową, rozmiary pamięci operacyjnych oraz zapotrzebowanie na powierzchnię dyskową. Plan uzupełniono prognozami wzrostu potrzeb i możliwego pozyskania nowych funduszy na cele naukowe, tak aby zakupione rozwiązanie mogło towarzyszyć rozwojowi ICTQT.


Proces realizacji zamówienia miał być przeprowadzony przez dostawcę wyłonionego w drodze postępowania przetargowego. Dostawca miał również zapewnić cały szereg usług dodatkowych, gwarantujących prawidłowe uruchomienie i przekazanie w pełni gotowego do pracy środowiska. Zaplanowano też wymaganie utrzymania wysokiego reżimu serwisowego, celem zapewnienia nieprzerwanej pracy i ciągłości prowadzenia obliczeń. Dodatkowo, wykonawca miał być zobligowany do przeprowadzenia szkoleń personelu z zakresu administracji i konfiguracji dostarczonego sprzętu i oprogramowania w taki sposób, aby użytkownicy mogli samodzielnie eksploatować i administrować systemem.

Realizacja


Analiza złożonych w postępowaniu przetargowym propozycji zaowocowała wyborem oferty KOMA NORD jako dostawcy platformy sprzętowej HPE Superdome Flex, która w największym stopniu spełniła wszystkie przedstawione w ramach postępowania kryteria.


Do głównej serwerowni Uniwersytetu Gdańskiego, dostarczony został kompletny system HPE Superdome Flex wraz ze specjalną szafą serwerową oraz modułami zasilającymi.
Zainstalowano i fizycznie połączono wszystkie wymagane komponenty. Jednostki obliczeniowe zostały spięte ze sobą za pomocą dedykowanej magistrali oraz podłączone do specjalizowanego serwera zarządzającego Rack Management Controller (RMC). Całość podłączono do istniejącej infrastruktury zasilającej oraz sieciowej serwerowni.


Następnie zbudowano kompletne środowisko programowe bazujące na systemie Red Hat Enterprise Linux oraz aplikacji MATLAB. Na koniec uruchomiono procedurę specjalnych testów odbiorowych, które potwierdziły możliwości adresowania przez procesory i oprogramowanie MATLAB całej, dostępnej dla systemu pamięci operacyjnej (RAM). Szereg unikalnych funkcjonalności, takich jak np. możliwość współdzielenia pamięci operacyjnej (Shared Memory System) idealnie odpowiada postawionym potrzebom efektywnego przetwarzania danych i prowadzi do znacznego przyśpieszenia prac związanych z tworzeniem projektów kwantowych urządzeń.

 

Ponadto, platforma, wykorzystując unikalną konstrukcję pamięci i wysoką wydajność, umożliwia przetwarzanie i analizę rosnącej ilości złożonych obliczeń prowadzonych z użyciem oprogramowania MATLAB. Zdalne obliczenia prowadzone przez grupy badawcze otrzymały wsparcie w postaci zaawansowanych mechanizmów RAS (Reliability, Availability, Serviceability) i kompleksowych zabezpieczeń skutecznie chroniących kluczowe procesy obliczeniowe, zapewniając najlepszą priorytetyzację obciążenia.


Cały system objęto pakietem serwisowym umożliwiającym zgłaszanie oraz rozwiązywanie zarówno awarii programowych, jak i sprzętowych.

Technologia


Serwer HPE Superdome Flex - przełomowe rozwiązanie obliczeniowe do wspomagania krytycznych aplikacji oraz przyspieszania zaawansowanej, wielopoziomowej analizy danych z holistycznym podejściem do AI i HPC. Zapewnia połączenie elastyczności, wydajności i niezawodności dla krytycznych środowisk obliczeniowych dowolnej wielkości.


Posiada unikalną, modułową architekturę zapewniającą niespotykaną skalowalność i nieosiągalne dla innych rozwiązań możliwości zwiększania wydajności w ramach pojedynczego systemu.
Pozwala na rozpoczęcie pracy jako stosunkowo małe środowisko obliczeniowe i dalszy, dostosowany do własnego tempa rozwój infrastruktury. Superdome Flex, wykorzystując unikalną konstrukcję pamięci i przełomową wydajność, umożliwia przetwarzanie i analizę rosnącej ilości złożonych danych obliczeniowych. Dzięki zestawowi zaawansowanych mechanizmów RAS i kompleksowym zabezpieczeniom, skutecznie chroni najważniejsze procesy obliczeniowe zapewniając im najlepszą priorytetyzację.

 

Na poziomie systemowym wykorzystano oprogramowanie Hyper-V, powierzając mu wirtualizację fizycznych maszyn i komputerów. W efekcie, serwery produkcyjne zyskały możliwość uruchamiania różnych systemów operacyjnych bez konieczności fizycznej ingerencji w już zainstalowany system operacyjny (z zachowaniem zaplanowanej konfiguracji maszyn fizycznych).

Podsumowanie

 

Dzięki pracy zespołu specjalistów KOMA NORD i HPE, w Międzynarodowym Centrum Teorii Technologii Kwantowych (ICTQT) Uniwersytetu Gdańskiego wdrożono System HPE Superdome Flex. Centrum zyskało możliwość przeprowadzania pionierskich badań, które dotąd były nieosiągalne. Platforma ta otwiera przed naukowcami możliwości realizacji skomplikowanych projektów związanych z komunikacją kwantową oraz do emulowania działania komputerów kwantowych.


Dostarczony i skonfigurowany system, umożliwia przeliczanie i przechowywanie danych z wielu różnych projektów, wymagających ogromnej mocy obliczeniowej. Jednocześnie, dzięki właściwej konfiguracji, możliwe stało się pełne skalowanie wydajności systemu, co zaspokoiło potrzeby grup badawczych i pracowników naukowych ICTQT. Otwiera to kolejne możliwości w obszarze badań naukowych oraz komercjalizacji technologii kwantowych i ich zastosowań w przemyśle, biznesie, czy technologiach obronnych.

Pobierz do PDF

Koma Nord Sp. z o.o.

ul. Łużycka 2, 81-537 Gdynia, NIP 5861029611

sekretariat: +48 58 621 11 00

kom: +48 605 126 099

fax: +48 58 621 10 30

 

E-mail:

koma@komanord.pl

serwis@komanord.pl

 

Masz pytanie? Podaj numer Twojego telefonu

Masz pytanie? Podaj numer Twojego telefonu