XLR HPC Hardware IBM

Les serveurs IBM Power™ Systems pour calcul haute performance sont déployés dans plusieurs des plus gros clusters de la planète. Configurables dans des clusters Linux® hautement évolutifs, les serveurs Power Systems offrent des performances extrêmes pour gérer les charges de travail exigeantes, notamment dans les domaines suivants : génomique, finance, chimie numérique, exploration pétrolière et gazière et analyse de données haute performance.

Les serveurs IBM Minsky (SL822LC) proviennent d’une collaboration étroite entre  Nvidia et IBM pour répondre aux besoins de calcul du département de l’énergie américaine (DoE). En effet le DoE cherche à mettre en place un système de prochaine génération, également appelé Exa-Flopique, capable de répondre à des considérations de consommation énergétique raisonnable. Le projet CORAL (Collaboration of Oak Ridge, Argonne, and Livermore)  doit permettre de mettre en place 3 systèmes pre-exascale dès 2017 d’une puissance unitaire de 150 à 300 PetaFLOPS. Sur les trois systèmes qui seront déployés dans le cadre du projet CORAL, deux seront issus de la collaboration entre Nvidia et IBM, le premier prévu pour l’Oak Ridge National Laboratory et l’autre devant prendre place au Lawrence Livermore National Laboratory.

Serveurs Power pour le calcul haute performance

IBM Power System S822LC pour le calcul haute performance

Le serveur IBM Power System S822LC est construit conformément aux normes de l’industrie et intègre les solutions innovantes de l’écosystème OpenPOWER Foundation, notamment jusqu’à 2 accélérateurs GPU Tesla® de NVIDIA® et InfiniBand de Mellanox®. Le serveur Power S822LC permet d’obtenir des informations plus rapidement en alliant l’architecture adaptée au big data de POWER8 avec les performances des accélérateurs. Également disponible sans accélérateur GPU en tant que solution IBM Power System S822LC pour l’informatique commerciale (FR).

 

IBM Elastic Storage Server (ESS) (FR)

Le serveur IBM Elastic Storage Server est une implémentation moderne du stockage en cluster défini par logiciel, combinant le logiciel IBM Spectrum Scale™ avec les serveurs et les grappes de disques POWER8. Déployez rapidement un stockage à grande vitesse (de l’ordre du pétaflop) avec des serveurs, des solutions de stockage et des logiciels pré-assemblés et optimisés

 

 

IBM Power System S812L et S822L (FR)

Les serveurs IBM Power System S812L et S822L sont des solutions de serveur 2U à un ou deux sockets qui peuvent être déployées en tant que nœuds uniques ou clusters pour calcul haute performance. Équipés du processeur IBM POWER8™ qui inclut jusqu’à 12 cœurs et 8 fils par cœur avec 192 Go/sec de bande passante mémoire, ces serveurs sont adaptés pour assurer des performances, une évolutivité et une fiabilité maximales.

 

 

IBM Power System S824L (avec technologie NVIDIA) (FR)

IBM Power System S824L est le premier serveur à exploiter la technologie de l’OpenPOWER Foundation pour accélérer le calcul haute performance et les applications d’informatique technique. Ce serveur permet aux utilisateurs de réunir tous les avantages de POWER8 avec les GPU NVIDIA® et de décharger les opérations parallèles sur un ou accélérateurs GPU Tesla® de NVIDIA.

Ces systèmes répondent aux exigences du Deep Learning du fait de leur architecture innovante basée sur des processeurs Power8 couplés à des GPUs Nvidia P100 et un bu d’interconnexion Nvlink entre les CPU et les GPU. IBM et Nvidia considèrent que le marché du Deep Learning et du Machine Learning sont des débouchés importants pour ce type de systèmes et ont donc développé une suite logicielle spécifique pour ce marché : PowerAI. De grands acteurs leur font confiance comme par exemple Google lequel vient d’annoncer le portage de ses applications sur plateformes Power/GPU du fait des nouvelles façons de combiner la mémoire, l’I/O, et les puces accélératrices comme les GPU. (pour en savoir davantage, reportez-vous à cet article du Monde Informatique)

 

Pour finir, les projets OpenPower et PowerAI, assurent une ouverture, une adoption par le marché ainsi qu’un engagement sur le future de ces solutions matériels et logiciels.

 

IBM Power Systems, avec la technologie Power 8, est une famille de systèmes conçus de façon innovante pour transformer la puissance des processus de type big data, de l’analytique et du Deep Learning en avantages concurrentiels d’une façon jamais vue auparavant. Ces systèmes Linux évolutifs acceptent l’accélération pour la prochaine génération de data center set offrent une performance différenciée, une évolutivité et un coût d’acquisition réduit. IBM Power System S822LC a été conçu pour l’intelligence artificielle performante.

 

Power8 avec technologie NVLink interconnectant le CPU au GPU : liaison plus rapide (80 Go/sec contre 20 Go/sec pour les architectures X86) vers chacun des 4 GPUs NVIDIA Tesla P100 délivrant au total 2,8 fois plus de bande passante que les GPU basés sur PCI-E

 

Incroyable communication GPU-GPU : liaison 2,5 fois plus rapide (80 Go/sec) entre les GPU Tesla P100 adjacents sur le même socket et stockage NVMe en option pour des E/S de stockage exceptionnellement rapides

 

2 CPU Power 8, avec 32 sockets DIMM délivrés par 8 cartes filles mémoire pour jusqu’à 1 téraoctet (To) de mémoire

 

Une plate-forme différenciée pour l’accélération GPU et des capacités exceptionnelles d’entrées/sorties (E/S) avec interface OpenCAPI pour répondre aux besoins du Deep Learning.

 

Le système d’exploitation installé est la version Little Endian d’Ubuntu Server (standard) et le langage  de programmation CUDA.

Un des avantages du processeur Power8 est de pouvoir offrir une bande passante mémoire de 115 Go/s par socket ainsi qu’un mode SMT8 qui permet d’avoir 80 cores logiques par socket.

Les GPU Nvidia P100 sont interconnectés aux CPU Power8 par l’intermédiaire du bus NVLink qui affiche une bande passante supérieure d’un facteur 2,79 par rapport à un lien PCIe 16x.

 

Cette interconnexion NVLink particulièrement rapide entre les  CPU et les GPU combinée à la mémoire virtuelle unifiée font de la solution IBM 8335-GTB un environnement de calcul particulièrement efficace pour les traitements GPU qui nécessitent de grosses capacités mémoire, spécialement en matière de Deep Learning.

L’impact du bus Nvlink entre le CPU et les GPUs permet de diminuer de façon considérable les temps de communication et de fait augmenter l’efficacité globale de la machine. L’exemple ci-après montre un gain de 54% sur le bench Imagenet.

Solution Logiciel fournie et pré-installé sur le système   :

 

Nous vous proposons une suite de logiciels optimisés pour les projets et besoins en recherche d’intelligence artificielle sur plate-forme Power+GPU :
IBM PowerAI.

IBM PowerAI consiste en un dépôt Debian pour Ubuntu 16.4 (ppc64le). Ce dépôt permet d’installer facilement les frameworks de Deep Learning ainsi qu’un certain nombre de librairies utiles dans ce domaine. IBM PowerAI a été optimisé pour le serveur S822LC pour HPC afin notamment de profiter au mieux des liens NVLink CPU/GPU et GPU/GPU.

 

IBM PowerAI est mis à jour tous les mois de façon transparente via un gestionnaire de paquets Debian et inclut les dernières versions des différents frameworks et librairies.

 

NB : IBM PowerAI fourni trois versions de Caffe : caffe-bvlc, provenant du code source maintenu par le laboratoire Berkeley AI Research (BAIR), caffe-nv, provenant du code source maintenu par NVidia, et caffe-ibm, provenant du code source maintenu par IBM. Ces trois versions offrent les mêmes API accessibles via python et en ligne de commande.