Superkonputazioa (HPC)

Superkonputazio-zerbitzuaren onuradun zuzenak hauek dira: datu-kopuru handiak prozesatu behar dituztenak, ohiko ordenagailuen gaitasuna gainditzen duten simulazio oso konplexuak egin behar dituztenak, material berriak diseinatu behar dituztenak, analisi genomikoak egin behar dituztenak edo adimen artifizialeko ereduak garatu eta entrenatu behar dituztenak.

Superkonputazio zerbitzuak abangoardiako teknologia erabiltzen du, kalkulu intentsiboetan errendimendu handiena eskaintzeko optimizatua.

 Lanak eta ilarak kudeatzeko sistema (Workload Manager): Baliabideen banaketa ekitatiboa eta eraginkorra ziurtatzeko. Klusterraren garuna da tresna hori, eta aukera ematen die erabiltzaileei lanak bidaltzeko, baliabide-beharrak zehazteko (nukleo kopurua, memoria, gauzatze denbora) eta zereginak gauzatzeari lehentasuna emateko.

 Fitxategi-sistema paraleloa: Fitxategi-sistema paralelo bat erabiltzen da datuetarako sarbidea arintzeko. Sistema horri esker, hainbat kalkulu-nodo aldi berean sar daitezke datuetara eta banda-zabalera masibo batera, sarrera/irteerako (I/O) botila-lepoak kenduz.

 Paralelizazioko liburu dendak eta framework-ak: HPCrako aplikazioen garapena eta erabilera estandarrak eta liburutegi optimizatuak erabiliz errazten da. Azpiegiturak teknologia hauek ditu kode paraleloa garatzeko eta gauzatzeko:

• MPI (Message Passing Interface): Programazio banaturako de facto estandarra, prozesuak nodo desberdinetan komunikatzea eta arazo bat konpontzen laguntzea ahalbidetuz.

• OpenMP (Open Multi-Processing): Programazio-eredu partekatu bat, prozesadore anitzeko nodo bakar batean begizten eta kode-eskualdeen paralelizazioa sinplifikatzen duena.

• CUDA eta OpenCL: GPUen boterea ahalik eta gehien aprobetxatzeko, frameworks horien euskarria eskaintzen dugu, garatzaileek prozesadore grafikoen gainean zuzenean programatu eta kalkuluak modu masiboan bizkortzeko aukera izan dezaten.

Kontainerizatutako aplikazioak exekutatzea: HPC aplikazioen eramangarritasuna, erreproduzigarritasuna eta segurtasuna bermatzeko, azpiegiturak Apptainer teknologiaren bidez onartzen du edukiontzien erabilera. Plataforma hau errendimendu handiko konputazio-inguruneetarako (HPC) berariaz diseinatuta dago, eta erabiltzaileek aplikazio bat eta haren egoitza guztiak (liburutegiak, framework-ak, etab.) fitxategi eramangarri bakar batean paketatzeko aukera dute.

Programazio-inguruneak eta konpiladoreak: Garatzaileentzako ingurune oso bat eskaintzen da, GNU Compiler Collection (GCC) eta Inteleko errendimendu handiko konpiladoreak barne, C/C++ eta Fortranerako, besteak beste. Gainera, BLAS, LAPACK eta FFTW bezalako liburutegi zientifiko optimizatuak daude, Fourierren matrizeak eta transformatuak eraginkortasunez manipulatzeko.

Sarbide segurua eta konektibitatea: Datuen konfidentzialtasuna eta osotasuna bermatzeko, gure superkonputazio baliabideetarako kanpo sarbidea protokolo seguruen bidez egiten da. Erabiltzaileak VPN (Sare Pribatu Birtuala) bidez konekta daitezke zerbitzuaren sarera, beren ekipoaren eta klusterraren arteko komunikazio guztia babesten duen tunel zifratu bat sortuz. Behin sarearen barruan, login-nodoetarako sarbidea SSH (Secure Shell) bidez egiten da. Protokolo honek komunikazio segurua eta autentifikatua ahalbidetzen du komandoak urrutitik exekutatzeko, artxiboak transferitzeko eta lanak kudeatzeko, baimendutako erabiltzaileek soilik sistemarekin elkarreragin ahal izatea ziurtatuz.

Ikus zenbaketa orokorreko eta zenbaketa bizkorreko zatiketak (IA) 

Superkonputazio zerbitzua azpiegitura sendo eta eskalagarri batean oinarritzen da, ahalik eta erabilgarritasun eta errendimendu handiena bermatzeko diseinatua.

 Datuen Prozesu Zentroa (Datacenter)Superkonputazioko klusterra Nafarroako Gobernuaren Datuak Prozesatzeko Zentroan dago, hardwarerako ingurune seguru eta kontrolatua, hozte-sistema aurreratuekin, etengabeko hornidura elektrikoarekin (UPS) eta suteen aurkako babesarekin.

 Zenbaketa nodoak: Azpiegituraren bihotza zenbatzeko nodoak dira. Nodo horiek lan paralelo masiboetarako konektatuta eta konfiguratuta daude, bai prozesadore tradizionalak dituzten nodoak (CPU), bai hardware-azeleragailuak dituzten nodo espezializatuak (GPU).

Biltegiratze sistemak: Biltegiratze-maila desberdinak ditugu datuetarako sarbidea optimizatzeko:

•  Errendimendu handiko biltegiratzea: Laneko datuetarako eta aldi baterako fitxategietarako, irakurtzeko/idazteko abiadura handia eskaintzen duten Lustre fitxategi-sistema paraleloarekin.

• Epe luzerako biltegiratzea: Proiektuen emaitzak eta datuak etengabe biltegiratzeko, edukiera masiboarekin eta babes sistemekin.

Abiadura handiko eta latentzia txikiko sarea: Barne-sareko azpiegitura Infiniband eta Omni-Path latentzia baxuko fabric batean oinarrituta dago, eta kalkulu nodoen eta biltegiratze sistemen arteko komunikazio oso azkarra ahalbidetzen du. Sare hori funtsezkoa da paralelizazio-maila handia eskatzen duten aplikazioetan errendimendua lortzeko.

 Kanpo-sare konexioa: Ahalmen handiko sare-konexioak eskaintzen ditugu kanpoalderantz, RedIRISen bidez, datu-bolumen handiak superkonputazio-zerbitzutik eta -zerbitzutik transferitzea erraztuz.

• Gobierno de Navarra

• Red Española de Supercomputación

• NAITEC

• Navarrabiomed

• ADItech

• Universidad Pública de Navarra

• CIMA Universidad de Navarra

• Polo de Innovación Digital de Navarra IRIS

• Brocade.
• Cornelis Networks.
• Dell.
• H3C.
• Hitachi.
• HPE.
• Intel.
• Lenovo.
• NVIDIA.