Centro de Computación Avanzada de Texas

Financiado por la Fundación Nacional de Ciencias (NSF), XSEDE es un sistema virtual que permite a los científicos compartir de forma interactiva recursos informáticos, datos y conocimientos especializados. XSEDE es la colección más potente y robusta de recursos y servicios digitales avanzados integrados del mundo. TACC es uno de los principales socios del proyecto XSEDE, cuyos recursos incluyen más de un petaflop de capacidad de computación y más de 30 petabytes de almacenamiento de datos en línea y de archivo. Como parte del proyecto, TACC proporciona acceso a Ranger, Lonestar, Longhorn, Spur y Ranch mediante asignaciones trimestrales de XSEDE. El personal de TACC apoya a los investigadores de XSEDE en todo el país y lleva a cabo investigación y desarrollo para que XSEDE sea más eficaz y tenga mayor impacto. La asociación XSEDE también incluye: la Universidad de Illinois en Urbana-Champaign, la Universidad Carnegie Mellon/Universidad de Pittsburgh, la Universidad de Texas en Austin, la Universidad de Tennessee Knoxville, la Universidad de Virginia , la Fundación Educativa Shodor, la Asociación de Investigación de Universidades del Sureste, la Universidad de Chicago , la Universidad de California en San Diego , la Universidad de Indiana, el Centro de Supercomputación Jülich, la Universidad Purdue, la Universidad Cornell, la Universidad Estatal de Ohio , la Universidad de California en Berkeley, la Universidad Rice y el Centro Nacional de Investigación Atmosférica . Está liderado por el Centro Nacional de Aplicaciones de Supercomputación de la Universidad de Illinois . XSEDE concluyó sus operaciones formales como proyecto financiado por la Fundación Nacional de Ciencias (NSF) el 31 de agosto de 2022. Servicios similares ahora se operan a través del programa sucesor de la NSF, Advanced Cyberinfrastructure Coordination Ecosystem: Services & Support, o ACCESS.

El Proyecto de Ciberinfraestructura de Investigación del Sistema UT (UTRC) es una iniciativa que permite a los investigadores de las 15 instituciones del Sistema UT acceder a infraestructura informática avanzada para la investigación. Como parte del UTRC, los investigadores del Sistema UT tienen acceso exclusivo a los recursos de TACC, incluyendo Lonestar de TACC, un recurso nacional de XSEDE, y Corral, un sistema de almacenamiento de alto rendimiento para todo tipo de datos digitales.

El proyecto iPlant Collaborative, financiado por la NSF con una duración de 5 años y un presupuesto de 50 millones de dólares (otorgado en 2008), utiliza soluciones innovadoras de ciencia computacional e infraestructura cibernética para abordar los desafíos en las ciencias vegetales. iPlant integra almacenamiento de alto rendimiento a escala petaflop, gestión de identidad federada, virtualización bajo demanda y computación distribuida en sitios XSEDE, todo ello mediante un conjunto de API REST. Estas API sirven de base para ofrecer clientes web avanzados y extensibles por la comunidad, que permiten a la comunidad científica de las ciencias vegetales realizar análisis bioinformáticos sofisticados en diversos ámbitos conceptuales. En septiembre de 2013, se anunció que la NSF había renovado la financiación de iPlant por un segundo período de 5 años, ampliando su alcance a todas las investigaciones en ciencias biológicas no humanas.

El Programa de Colaboración en Ciencia y Tecnología para la Investigación (STAR, por sus siglas en inglés) ofrece a las empresas la oportunidad de aumentar su eficacia mediante el uso de las tecnologías informáticas de TACC. Entre los socios actuales de STAR se encuentran las corporaciones BP, Chevron, Dell, Green Revolution Cooling, Intel y Technip.

Un repositorio sostenible, abierto y fácil de usar que organiza las imágenes y las mediciones experimentales relacionadas de diversos materiales porosos, mejora el acceso a los resultados del análisis de medios porosos a una comunidad más amplia de investigadores de geociencias e ingeniería que no necesariamente tienen formación en informática o análisis de datos, y mejora la productividad, la investigación científica y las decisiones de ingeniería basadas en datos.

Stampede fue una de las máquinas más potentes del mundo para la investigación científica abierta . Financiada por la subvención ACI-1134872 de la Fundación Nacional de Ciencias y construida en colaboración con Intel, Dell y Mellanox, Stampede se puso en marcha en septiembre de 2012 y se conectó a la red el 7 de enero de 2013. Stampede constaba de 6400 nodos, 102 400 núcleos de CPU, 205 TB de memoria total, 14 PB de almacenamiento total y 1,6 PB de almacenamiento local. La mayor parte del clúster consistía en 160 racks de nodos de cómputo primarios, cada uno con dos procesadores Xeon E5-2680 de 8 núcleos, un coprocesador Xeon Phi y 32 GB de RAM. ^{[ 1 ]} El clúster también contenía 16 nodos con 32 núcleos y 1 TB cada uno, 128 nodos de cómputo "estándar" con GPU Nvidia Kepler K20 y otros nodos para E/S (a un sistema de archivos Lustre ), inicio de sesión y administración del clúster. ^{[ 2 ]} Stampede podía completar 9,6 cuatrillones de operaciones de punto flotante por segundo.

Una configuración de preproducción de Stampede ^{[ 3 ]} fue catalogada como la séptima supercomputadora más rápida en la lista Top500 de noviembre de 2012 con un rendimiento entregado de 2660 TFlops. Debido a que el sistema aún estaba en ensamblaje, la prueba de rendimiento enviada se ejecutó utilizando 1875 nodos con coprocesadores Xeon Phi y 3900 nodos sin coprocesadores Xeon Phi. ^{[ 4 ]} Para la lista Top500 de junio de 2013, la prueba de rendimiento se volvió a ejecutar utilizando 6006 nodos (todos con coprocesadores Xeon Phi), entregando 5168 TFlops y elevando el sistema al sexto lugar. La prueba de rendimiento no se volvió a ejecutar para la lista Top500 de noviembre de 2013 y Stampede descendió a la séptima posición.

En su primer año de producción, Stampede completó 2.196.848 trabajos realizados por 3.400 investigadores, llevando a cabo más de 75.000 años de cálculos científicos.

En 2019, tras el desmantelamiento de Stampede, la Reserva Federal de los Estados Unidos adquirió una parte significativa de Stampede, operándola como un clúster llamado BigTex, utilizado para análisis financieros a gran escala. ^{[ 5 ]} Otra gran parte de Stampede se reutilizó para Stampede2, el sucesor de Stampede, que utilizaba procesadores Xeon Phi 'Knights Landing' con zócalo, en lugar de las tarjetas de expansión PCIe 'Knights Corner' que componían Stampede. ^{[ 6 ]}

Maverick, la última incorporación de TACC a su conjunto de sistemas informáticos avanzados, combina capacidades para visualización interactiva avanzada y análisis de datos a gran escala con computación de alto rendimiento tradicional. El reciente aumento exponencial en el tamaño y la cantidad de conjuntos de datos digitales exige nuevos sistemas como Maverick, capaces de transferir datos rápidamente y realizar análisis estadísticos avanzados. Maverick presenta a la comunidad nacional la nueva GPU NVIDIA K40 para visualización remota y computación GPU.

Visualización:

• 132 GPU NVIDIA Tesla K40
• Software de visualización remota desarrollado por TACC: ScoreVIS, DisplayCluster, GLuRay y más.
• Conjunto de software de visualización: Paraview, VisIT, EnSight, Amira y más.

Datos:

• 132 nodos de memoria de 1/4 TB
• conectado a un sistema de archivos de 20 PB
• Interconexión Mellanox FDR InfiniBand
• El software integral incluye: MATLAB, R paralelo y más.

Lonestar, una potente infraestructura cibernética multiuso para computación de alto rendimiento (HPC) y recursos de visualización remota, es el nombre de una serie de sistemas de clúster HPC en TACC.

El primer sistema Lonestar fue construido por Dell e integrado por Cray , utilizando servidores Dell PowerEdge 1750 e interconexiones Myrinet , con un rendimiento máximo de 3672 gigaflops . Una actualización en 2004 aumentó el número de procesadores a 1024 y la tasa máxima a 6338 gigaflops. La segunda iteración (Lonestar 2) en 2006 se implementó con servidores Dell PowerEdge 1855 e Infiniband . (1300 procesadores, 2000 gigabytes de memoria, rendimiento máximo de 8320 gigaflops). Más tarde ese mismo año, la tercera iteración del clúster se construyó a partir de servidores Dell PowerEdge 1955; estaba compuesta por 5200 procesadores y 10,4 TB de memoria. Lonestar 3 entró en la lista Top500 en noviembre de 2006 como la duodécima supercomputadora más rápida, con un pico de 55,5 TFlops. ^{[ 7 ]}

En abril de 2011, TACC anunció otra actualización del clúster Lonestar. El clúster Lonestar 4, con un costo de 12 millones de dólares, reemplazó a su predecesor con 1888 servidores blade Dell M610 PowerEdge, cada uno con dos procesadores Intel Xeon 5600 de seis núcleos (22 656 núcleos en total). El almacenamiento del sistema incluye un sistema de archivos Lustre paralelo (SCRATCH) de 1000 TB y 276 TB de espacio en disco local para nodos de cómputo (146 GB/nodo). Lonestar también proporciona acceso a cinco nodos de memoria grande (1 TB) y ocho nodos que contienen dos GPU NVIDIA, lo que brinda a los usuarios acceso a capacidades de computación de alto rendimiento y visualización remota, respectivamente. Lonestar 4 ^{[ 8 ]} entró en la lista Top500 en junio de 2011 como la 28.ª supercomputadora más rápida, con un pico de 301,8 TFlops.

Las clasificaciones Top500 de varias iteraciones del clúster Lonestar se enumeran en las presentaciones de TACC a Top500. ^{[ 9 ]}

La solución de almacenamiento masivo a largo plazo de TACC es un sistema de biblioteca modular Oracle StorageTek , llamado Ranch. Ranch utiliza el sistema de archivos Oracle Sun Storage Archive Manager (SAM-FS) para migrar archivos desde y hacia un sistema de archivo en cinta con una capacidad de almacenamiento fuera de línea actual de 40  PB. La caché de disco de Ranch se basa en matrices de discos Oracle Sun ST6540 y DataDirect Networks 9550 que contienen aproximadamente 110  TB de almacenamiento en disco giratorio utilizable. Estas matrices de discos están controladas por un servidor de metadatos Oracle Sun x4600 SAM-FS que cuenta con 16 CPU y 32  GB de RAM.

Implementado en abril de 2009 por el Centro de Computación Avanzada de Texas para apoyar la investigación basada en datos en la Universidad de Texas, Corral consta de 6 petabytes de almacenamiento en disco en línea y varios servidores que proporcionan almacenamiento de alto rendimiento para todo tipo de datos digitales. Admite bases de datos MySQL y Postgres, un sistema de archivos paralelo de alto rendimiento, acceso web y otros protocolos de red para el almacenamiento y la recuperación de datos desde y hacia instrumentos sofisticados, simulaciones HPC y laboratorios de visualización.

El Laboratorio de Visualización TACC, ubicado en POB 2.404a, está abierto a todos los profesores, estudiantes y personal de UT, así como a los usuarios de UT Systems. El Vislab incluye 'Stallion', una de las pantallas en mosaico de mayor resolución del mundo (ver más abajo); 'Lasso', una pantalla multitáctil colaborativa de 12,4 megapíxeles; 'Bronco', un proyector de diapositivas Sony 4D SRX-S105 y un área de pantalla plana que ofrece a los usuarios una pantalla de 20  pies × 11  pies, resolución de 4096 × 2160, que está impulsada por una estación de trabajo Dell de gama alta y es ideal para visualizaciones y presentaciones de ultra alta resolución; 'Horseshoes', cuatro sistemas Dell Precision de gama alta, equipados con procesadores multinúcleo Intel y tecnología gráfica NVIDIA para su uso en producción gráfica, visualización y edición de vídeo; 'Saddle', una sala de conferencias y reuniones pequeñas equipada con capacidades de audio y vídeo comerciales para permitir videoconferencias en Full HD; Los monitores «Mustang» y «Silver» son pantallas de visualización estereoscópica equipadas con la tecnología más avanzada, que utiliza  los modos de salida estéreo de 240 Hz de Samsung junto con un panel LED de 55 pulgadas. Permiten renderizar profundidad gracias al paralaje generado por tecnologías estereoscópicas activas y pasivas, y emplean la tecnología de red Mellanox FDR InfiniBand para conectar estos sistemas a mayor velocidad. El Vislab también funciona como centro de investigación para la interacción persona-ordenador, el desarrollo de software para pantallas modulares y la consultoría en visualización.

Stallion es un sistema de visualización en mosaico de 328 megapíxeles, con una resolución más de 150 veces superior a la de una pantalla HD estándar, lo que lo sitúa entre las pantallas con mayor número de píxeles del mundo. El clúster permite a los usuarios visualizar imágenes de alta resolución en una gran pantalla en mosaico de 16x5 compuesta por monitores Dell de 30 pulgadas. Esta configuración posibilita la exploración de visualizaciones con un nivel de detalle y calidad extremadamente alto en comparación con un proyector típico de resolución moderada. El clúster ofrece a los usuarios acceso a más de 82  GB de memoria gráfica y 240 núcleos de procesamiento. Esta configuración permite el procesamiento de conjuntos de datos a gran escala y la visualización interactiva de geometrías complejas. Un  sistema de archivos compartido de 36 TB permite el almacenamiento de conjuntos de datos de tamaño tera.