Supercomputador PROTEUS

El supercomputador PROTEUS es el principal servicio que el Instituto Interuniversitario Andaluz Carlos I de Física Teórica y Computacional (iC1) ofrece a sus miembros y colaboradores. Proporciona un entorno HPC (High Performance Computing) que incorpora las últimas tendencias en computación y está optimizado para cálculos y simulaciones científicos. Está formado por un clúster de nodos de alto rendimiento con capacidades de cloud computing y cloud storage.

PROTEUS ha experimentado un gran éxito y demanda desde su inicio, lo que ha requerido mejoras y ampliaciones constantes

UN POCO DE HISTORIA

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1997

Se inaugura el servicio de supercomputación en el iC1. En aquel entonces, se contaba con 24 procesadores y una potencia de 200 GFLOPs. El entorno de ejecución se basaba en MOSIX y las cuentas de los usuarios estaban compartidas por NFS.

2004

Se amplió a 48 procesadores, con una potencia de unos 500 GFLOPs.

2007

Primera gran actualización. Considerable aumento de la potencia (160 procesadores y 1500 GFLOPs). Incorporación de personal técnico con dedicación completa que introduce el gestor de colas Condor y el sistema de archivos distribuido GlusterFS.

2008

Nueva ampliación. Pasamos a tener 600 procesadores y 5500 GFLOPs. Como mejoras en el entorno, se cuentan con puntos de restauración de los programas, redundancia de datos y almacenamiento secundario para copias de seguridad.

2012

Se amplia la potencia hasta 1100 procesadores y 13000 GFLOPs. Las novedades en el sistema son un mejor control sobre programas paralelos y con grandes necesidades de memoria, almacenamiento en la nube y la incorporación de tarjetas gráficas programables. El sistema de archivos pasa a estar basado en CephFS.

2015

Nuevamente, se amplia el número de procesadores y memoria (1300 procesadores y 27000 GFLOPs). Se crea una red de baja latencia, Infiniband FDR, que conecta los últimos nodos para la ejecución de trabajos distribuidos mediante MPI.

2016

Se refuerzan los servidores de gestión para que el cluster sea más robusto frente a fallos hardware, pudiendo seguir funcionando a pesar de que estos provoquen la caída de algunos nodos, obtenido mediante la virtualización de los nodos de gestión. Se mejora la red troncal de E/S con conexiones de 10G. Los backups se hacen sobre cintas. Se crea el sistema de archivos LUSTRE para alto ratio de E/S y escrituras paralelas.

2019

Nueva gran actualización. 1100 nuevos procesadores (2300 en total y 90000GFLOPs). Aumento y mejora de la capacidad del sistema de archivos. Nodos de ejecución diskless. Licencias Mathematica. Gestor de colas SLURM. Entorno de módulos Lmod.

2023

Ampliación del sistema de archivos Ceph. Se incorporan cuatro nuevos nodos AMD EPYC (288 cores, 4,5TB RAM, ~18TFlops). GPU A100 80GB. Gestor de software Spack. Aplicaciones gráficas interactivas.

2025

FPGA AMD Alveo v80. NVIDIA RTX 4000 Ada. Plataforma de uso y desarrollo de LLM

 

150TFlopsPotencia de cómputo
14TBMemoria principal
240TBAlmacenamiento
3000+Núcleos de ejecución
170Número de nodos

Aplicaciones y Recursos

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PROTEUS está desarrollado con software libre casi en totalidad. Solo unas pocas herramientas son de código privativo. Cuenta con las aplicaciones habituales en este tipo de infraestructuras: gestor de colas, compiladores, módulos, bibliotecas científico, MPI, aplicaciones específicas, etc. Un listado completo se puede consultar en la sección correspondiente del Manual de Uso.

Además del servicio de cálculo, se ofrecen otra serie de funcionalidades con el objetivo de facilitar la labor del investigador. Por ejemplo: Gitlab, Nextcloud, Overleaf. Pulsa aquí para más detalles.

PROTEUS es fruto del apoyo y colaboración del Instituto Carlos I, la Facultad de Ciencias y la Universidad de Granada. Se financia mediante proyectos de investigación del Plan Nacional y se mantiene gracias a los recursos de la UGR.

Supercomputación y Ciencia

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El acceso a herramientas de computación es vital para el desarrollo adecuado de la actividad investigadora en numerosos campos de estudio. La supercomputación nos permite realizar simulaciones con un gran número de cuerpos e interacciones, obtener estadísticas sobre estas de forma masiva, o poner a prueba y refinar distintos modelos teóricos.

Estas simulaciones frecuentemente superan las capacidades de una computadora común, y en estos casos es necesario usar un sistema mucho más potente que sea capaz de satisfacer los requerimientos de estas actividades científicas.
Por ejemplo, dentro de la física, la realización de simulaciones es un pilar de campos como la física de la atmósfera, la dinámica de fluidos, o la astrofísica, en las que es muy difícil trabajar en la escala y número de partículas correspondientes, o la física cuántica, en la que la mayoría de sistemas cuánticos no permiten una solución analítica.

A pesar de esto, la importancia de este tipo de metodología no se reduce al campo de la física, pues es de tremenda importancia en otros campos de la ciencia en los que el proceso de simulación es vital, como por ejemplo a la hora de estudiar sistemas biológicos.

PROTEUS da acceso a esta serie de herramientas fundamentales para la
labor de investigación a un gran número de científicos del Instituto
Carlos I, lo que facilita el progreso de su actividad científica.

Investigación
  • AstrofísicaEstudio de galaxias y cosmología
  • Bioinformática y biofísicaADN, dinámica de procesos celulares
  • NeurocienciaEstudio del cerebro y medios neuronales
  • Física estadísticaSistemas fuera del equilibrio
  • SociofísicaDinámica de poblaciones
  • Física cuánticaTeoría de la información, computación cuántica

CONTAMOS CON LA AYUDA DE:

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