ساخت کلاستر و ابررایانه برای انجام محاسبات علمی

اغلب محاسبات علمی شیمی، فیزیک و بیوشیمی پروسه هایی سنگین و طولانی مدت هستند. در بسیاری از روش های محاسباتی زمان مورد نیاز برای انجام محاسبه به سرعت با بزرگ شدن حجم سیستم مورد مطالعه افزایش پیدا می کند. با در نظر گرفتن توان کامپیوترهای امروزی انجام یک محاسبه علمی برای ساختاری نسبتا بزرگ و با دقت قابل قبول ممکن است تا چندین ماه زمان نیاز داشته باشد. راه حل پذیرفته شده برای کاهش زمان محاسبات استفاده همزمان از چندین کامپیوتر برای حل مسئله (پردازش موازی) است که هم اکنون در بسیاری از دانشگاه ها و مراکز تحقیقاتی دنیا اجرایی شده است. در این روش پروسه مورد نظر روی تعداد زیادی رایانه تقسیم می شود که به صورت همزمان روی حل مسئله کار می کنند.
شرکت نیکوپردازش البرز به عنوان اولین شرکت ارائه دهنده خدمات محاسبات علمی در ایران توانایی ساخت و راه اندازی انواع کلاستر و ابررایانه مناسب با ضمینه تحقیقاتی و بودجه شما را دارد.

مزایای استفاده از کلاسترهای نیکوپردازش

- انجام پردازش موازی روی تمام سیستم های موجود در شبکه
- کنترل تمام سیستم ها با استفاده از یک دستگاه ورودی و یک دستگاه خروجی (عدم نیاز به موس، کی بورد و مانیتور جداگانه برای هر سیستم)
- کنترل کلاستر از هر نقطه دنیا با استفاده از اینترنت
- مقیاس پذیری بالا
- کارایی شبکه بالای 90 درصد

سخت افزار مورد نیاز برای ساخت کلاستر

سخت افزار مورد نیاز برای ساخت کلاستر از دو بخش تشکیل شده است. رایانه های مناسب برای انجام پردازش علمی و سخت افزار شبکه. برای بهره مندی از کلاستر های نیکوپردازش نیازی به خرید رایانه جدید ندارید. کلاسترهای نیکوپردارش روی رایانه های فعلی شما قابل پیاده سازی هستند. همچنین رایانه های مورد استفاده برای ساخت کلاستر می توانند با یکدیگر متفاوت باشند. با این حال بهتر است از رایانه هایی که کارایی مناسبی دارند برای ساخت کلاستر استفاده کنید. در صورت نداشتن رایانه مناسب برای خرید دستگاه مناسب با کارشناسان نیکوپردازش مشورت کنید.
علاوه بر رایانه برای ساخت کلاستر به سخت افزار شبکه مناسب نیاز دارید. انواع مختلفی از شبکه ها با سرعت های مختلف برای ساخت کلاستر استفاده می شوند. نوع سخت افزار شبکه به تعداد رایانه های کلاستر وابسته است. کلاسترهای بزرگتر به شبکه های سریعتر نیاز دارند. در حالی که کلاسترهای کوچک با استفاده از شبکه های معمولی Gigabit Ethernet قابل راه اندازی اند، کلاسترهای بزرگتر به شبکه های پرسرعت تر مانند 10GbE و یا Infiniband نیاز دارند.

ایستگاه ها کاری چندپردازنده

{tab مزایا}

آزمایشگاهی پیشرفته روی میز کار شما!

ایستگاه های کاری tLab دارای تعداد زیادی نرم افزار علمی از پیش نصب شده برای انجام انواع محاسبات شیمی، بیوشیمی و فیزیک هستند و به لطف این نرم افزارها قادر به انجام انواع محاسبات استاتیک و دینامیک مولکولی با استفاده از قوانین مکانیک کلاسیک و مکانیک کوانتومی می باشند. این نرم افزارها شامل طیف وسیعی از روش ها و سطوح محاسباتی هستند. این سیستم ها علاوه بر محاسبه بسیاری از خواص سیستمهای مولکولی قادر به انجام شبیه سازی رفتار و واکنش های سیستمهای مولکولی در فاز گازی، محلول و جامد می باشند.

vLab2

حداکثر پایداری و کارایی

برای انجام محاسبات علمی همیشه به سرعت بیشتری نیاز است. سرعت پردازش بالاتر انجام محاسبات برای سیستمهای بزرگتر و با دقت بیشتر را میسر میسازد. گروه نیکوپردازش با تحقیق روی سخت افزارهای موجود در بازار مناسب ترین آنها را برای محاسبات علمی انتخاب میکند.

استفاده از پردازنده های xeon

xeon نامی آشنا برای کاربران حرفه ای کامپیوتر است. این پردازنده ها که از بهترین مواد اولیه ساخته می شوند به خاطر پایداری و کارایی بسیار بالایی که دارند، بهترین انتخاب برای سرورها و ایستگاه-های کاری هستند. پردازنده های xeon به طور معمول در ولتاژ و دمای پایین تری نسبت به پردازنده های core کار می کنند علاوه بر این از مکانیسم های ویژه ای برای تصحیح خطا استفاده می کنند. این ویژگی ها موجب شده تا xeon ها اولین انتخاب برای سیستم هایی با فشار کاری بسیار زیاد (7/24) باشند. مزیت دیگر پردازنده های xeon امکان استفاده همزمان از چند پردازنده روی یک بورد است.

xeon2

سیستم عامل لینوکس

استفاده از یک سیستم عامل مناسب یکی از مهمترین پارامتر ها برای پایداری سیستم است. تمام ایستگاه های کاری tLab مجهز به سیستم عامل لینوکس CENTOS هستند. CENTOS یکی از پایدارترین توزیع های لینوکس است. پایداری این سیستم عامل دارای دو معنی متفاوت است:
1) امکان انجام محاسبات سنگین و طولانی مدت بدون هنگ کردن و بروز خطا در سیستم.
2) عدم نیاز به نصب مجدد سیستم عامل بر اثر استفاده طولانی مدت
امنیت بالا، عدم نیاز به ویروس کش، اورجینال بودن و عدم نیاز به نصب مجدد از دیگر مزایای استفاده از لینوکس CENTOS است.

centos logo2

استفاده از کامپایلر و کتابخانه ریاضی اینتل

نیکوپردازش برای تبدیل کد نرم افزارهای محاسباتی به فایل اجرایی آنها از کامپایلرها و کتابخانه ریاضی اینتل استفاده می کند. بهره گیری از این امکانات باعث افزایش کارایی 20 تا 30 درصدی این نرم افزارها می شود.

intel compilers

استفاده از حافظه SSD

برای کارایی بیشتر، ایستگاه های کاری tLab از سیستم ذخیره اطلاعات ترکیبی بهره می برند. در حالی که یک هارد درایو با حجم بالا برای ذخیره اطلاعات معمول استفاده می شود، از یک حافظه SSD به عنوان حافظه اسکرچ و برای اجرای محاسبات استفاده می شود که با توجه به چند ده برابر بودن سرعت درایوهای SSD نسبت به هارد درایو های معمول، تاثیر بسزایی در افزایش سرعت محاسبات دارد.

HDDplusSDD

استفاده از تمام ظرفیت پردازنده

بیشتر نرم افزارهای محاسباتی نصب شده روی ایستگاه های کاری tLab به گونه ای کامپایل شده اند که می توانند همزمان از تمامی هسته ها و پردازنده های سیستم استفاده کنند. به این ترتیب زمان محاسبه به صورت قابل ملاحظه ای کاهش می یابد.

تنظیمات سخت افزاری مناسب

با توجه به نرم افزارهای نصب شده و نوع خاص وظایف، ایستگاه های کاری tLab برای انجام پردازش های علمی بهینه سازی شده اند. برخی از تکنولوژی های غیر ضروری که باعث کم شدن کارایی نرم افزارهای علمی می شود غیر فعال و حداکثر استفاده از ویژگیهای مفید سخت افزاری شده است.

حداقل خطا در نتایج محاسبات با استفاده از حافظه ECC

مانند تمام قطعات الکترونیکی، احتمال بروز خطا در حافظه اصلی سیستم RAM وجود دارد. این خطا اگر چه برای نرم افزار های متداول خانگی و اداری بی اهمیت است ولی می تواند روی نتایج یک محاسبه علمی اثر گذار باشد. علاوه بر این میزان این خطا با افزایش حجم محاسبات و مدت زمان آن افزایش پیدا می کند. به همین علت است که بسیاری از کارشناسان محاسبات علمی استفاده از حافظه ECC را پیشنهاد می کنند ( ECC مخفف عبارت Error Checking & Correcting است). این نوع از حافظه که به طور معمول در سرور ها و پردازش های علمی مورد استفاده قرار می گیرد. داری مکانیسمی است که به صورت خودکار خطاها را تشخیص و تصحیح می کند.

ecc-memory

استفاده همزمان از محیط ویندوز

در ایستگاه های کاری tLab سعی شده تا تمام برنامه های مورد نیاز در محیط لینوکس نصب شود. با این حال اگر هنوز به برخی از نرم افزارهای محیط ویندوز نیاز دارید، با استفاده از تکنولوژی مجازی سازی حتی بدون نیاز به ریستارت کردن سیستم می توانید به صورت همزمان به آن دسترسی داشته باشید.

Screenshot

کنترل سیستم از هر نقطه دنیا

با داشتن یک ip ثابت و valid می توانید ایستگاه کاری خود را از هر نقطه دنیا کنترل کنید.

VNC icon

دفترچه راهنمای فارسی

ایستگاه های کاری tLab همراه با دفترچه راهنمایی فارسی حاوی اطلاعات لازم برای اجرای تمامی برنامه های علمی و نگهداری سیستم عرضه می شوند.

ضمانت و خدمات پس از فروش

ایستگاه های کاری tLab از یک سال ضمانت سخت افزار و دو سال ضمانت نرم افزار برخوردار هستند. همچنین نیکوپردازش حداقل تا ۵ سال بعد از تاریخ فروش محصولات خود را پشتیبانی می کند.

ارسال رایگان به تمام نقاط ایران

در هر کجایی ایران که باشید محصولات نیکوپردازش به وسیله سرویس تیپاکس و به صورت رایگان برای شما ارسال خواهد شد.

............................................................................................................................................................................................................................................................................................

{tab مشخصات و قیمت}

Super tLab b

پردازنده:

نوع پردازنده: Intel Xeon E5

تعداد پردازنده: 2

تعداد هسته واقعی^*: 12

حداکثر فرکانس پردازنده: 2.6 گیگاهرتز

حافظه cache: و 30 مگابایت

حافظه اصلی (RAM):

ظرفیت: 32 گیگابایت حافظه DDR3 دارای مکانیسم تصحیح خطا ECC

ظرفیت ارتقا: 512 گیگابایت

ابزار ذخیره سازی اطلاعات:

256 گیگابایت از نوع SSD +و 2 ترابایت از نوع HDD

سیستم عامل: CENTOS 6.5 x86-64

سایر امکانات:

شبکه بی سیم wi-fi: دارد

پورت شبکه: دو عدد Gigabyte Ethernet

درایو نوری: دارد

پردازنده گرافیکی: Geforce 210

قیمت: 9950000 تومان

Super tLab

پردازنده:

نوع پردازنده: Intel Xeon E5

تعداد پردازنده: 2

تعداد هسته واقعی^*: 16

حداکثر فرکانس پردازنده: 3.5 گیگاهرتز

حافظه cache: و 40 مگابایت

حافظه اصلی (RAM):

ظرفیت: 64 گیگابایت حافظه DDR3 دارای مکانیسم تصحیح خطا ECC

ظرفیت ارتقا: 1 ترابایت

ابزار ذخیره سازی اطلاعات:

512 گیگابایت از نوع SSD +و 3 ترا بایت از نوع HDD

سیستم عامل: CENTOS 6.5 x86-64

سایر امکانات:

شبکه بی سیم wi-fi: دارد

پورت شبکه: دو عدد Gigabyte Ethernet

درایو نوری: دارد

پردازنده گرافیکی: Geforce 210

قیمت: 21500000 تومان

* فروشندگان سخت افزار در ایران معمولا تعداد هسته های مجازی پردازنده را به عنوان تعداد هسته های آن اعلام میکنند! در فناوری چندرشته ای اینتل هر هسته حقیقی به صورت 2 هسته مجازی ظاهر می شود. با این حال استفاده از هسته های مجازی برای انجام محاسبات علمی مناسب نیست و باعث کاهش کارایی محاسبات خواهد شد. بنابراین استفاده از این فناوری در ایستگاه های کاری tLab غیر فعال شده است.

{tab نرم افزارهای علمی نصب شده}

نرم افزارهای محاسباتی

نام نرم افزار:	نوع محاسبات:	مناسب برای:
NWChem 6.3	- محاسبات مکانیک کوانتومی - محاسبات مکانیک مولکولی - روش های ترکیبی کلاسیک/کوانتومی - دینامیک مولکولی کلاسیک - دینامیک مولکولی کوانتومی	ترکیبات و واکنش های شیمیایی و بیوشیمیایی، نانوساختارها، مواد حالت جامد، محلول ها	جزئیات بیشتر
Gaussian 09	- محاسبات کوانتوم مکانیکی - محاسبات مکانیک مولکولی - روش های ترکیبی	ترکیبات و واکنش های شیمیایی، بیو شیمیایی، نانوساختارها، محلول ها	جزئیات بیشتر
GAMESS 2013	- محاسبات کوانتوم مکانیکی	ترکیبات و واکنش های شیمیایی، بیوشیمیایی، نانوساختارها، محلول ها	جزئیات بیشتر
QuantumEspresso 5.0.3	- محاسبات کوانتوم مکانیکی - دینامیک مولکولی کوانتومی	ترکیبات شیمیایی، بیوشیمیایی، مواد حالت جامد	جزئیات بیشتر
GROMACS 5	- دینامیک مولکولی کلاسیک	ساختارهای بزرگ زیستی، ماکرومولکول ها	جزئیات بیشتر
NAMD 2.10	- دینامیک مولکولی کلاسیک	ساختارهای بزرگ زیستی، ماکرومولکول ها	جزئیات بیشتر
Multiwfn 3.2	- آنالیز تابع موج و برهمکنش های بین مولکولی	ترکیبات شیمیایی، بیوشیمیایی	جزئیات بیشتر
SAPT 2012	- آنالیز برهمکنش های بین مولکولی	ترکیبات شیمیایی، بیو شیمیایی	جزئیات بیشتر
OpenBabel 2.2	- تبدیل و آنالیز فایل های شیمی و بیوشیمی	شیمی، بیوشیمی، شیمی انفورماتیک، بیوشیمی انفورماتیک	جزئیات بیشتر
Matlab 2013	- محاسبات عددی	فیزیک محاسباتی و انواع محاسبات مهندسی	جزئیات بیشتر

نرم افزارهای ترسیم مولکولی

نام نرم افزار:	کاربردهای اصلی:
GaussView 3	- ساخت و نمایش ساختارهای شیمیایی و بیوشیمیایی - ساخت فایل ورودی برای نرم افزار Gaussian	جزئیات بیشتر
MacMolplt 7.5	- ساخت و نمایش ساختارهای شیمیایی و بیوشیمیایی - ساخت فایل ورودی برای نرم افزار GAMESS	جزئیات بیشتر
Gabedit	- ساخت و نمایش ساختارهای شیمیایی و بیوشیمیایی - رابط کاربر گرافیکی برای بسیاری از نرم افزارهای محاسباتی	جزئیات بیشتر
Molekel 5.4	- نمایش ساختار و سطوح مختلف ترکیبات شیمیایی و بیوشیمیایی	جزئیات بیشتر
VMD 1.9	- نمایش و آنالیز ساختارهای بزرگ زیستی و ماکرومولکول ها - رابط کاربر گرافیکی برای نرم افزار NAMD	جزئیات بیشتر

{tab دفترچه راهنما}

{phocadownload view=file|id=3|text=دانلود دفترچه راهنما|target=s}

{/tabs}

کامپیوتر محاسباتی چند‌پردازنده

{tab

مزایا

}