química y computadores
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La Química y las Supercomputadoras
Dr. Jorge Garza Olguín
Coordinador del Laboratorio de Supercómputoy Visualización en Paralelo
Universidad Autónoma Metropolitana - Iztapalapa
IndustriaFarmacéutica
Biomoléculas
Partes de una computadora:
* Monitor
* Teclado
* CPU
- Memoria RAM
- Memoria en Disco Duro
- Procesador
Cómputo de Alto Rendimiento (HPC)
•Procesadores trabajando todo el tiempo.•Sistema disponible en cualquier momento.•Sistema operativo estable.•Trabajos con una larga duración.•Trabajos que requieren varios procesadores.•Muchas operaciones con enteros y números de punto flotante.
Sistemas de Memoria Compartida
R A M
P P P P P
18 Procesadores R10000
Sistemas de Memoria Distribuida
R A M
P P P P P
R R R R R
CM5 (Thinking Machine)32 Procesadores
Cúmulos de PCs
Nodos Esclavos
Nodo Maestro
Diferentes tipos de cúmulos
* Tareas no concurrentes
* Tareas concurrentes
Diferenteconectividad
Técnicas de Programación
* PVM
* MPI
Filosofía de programación con MPI
Maestro
Paso de Mensaje
Paso de mensaje: Terminación de tareas, paso de datos
Dentro de un programa se puede paralelizar solamente una parte
Empieza programa
...Empieza MPI
...
Termina MPI...
Final del programa
Ancho de Banday
Latencia
En todos los nodos se ejecuta el mismo programa
Cada nodo está etiquetado cuando transcurre el proceso
Diferentes tipos de conectividad
* Fast Ethernet (10-100 Mb/s)
* Gigabit Ethernet ( > 1000 Mb/s)
TCP/IP
* Giganet
* Myrinet> 1000 Mb/s
* Quadrics
Primer Cúmulo en la UAMI (2000):
20 nodos duales Pentium III * 1 GHz * 1 Gb RAM
1 Switch Giganet con 32 Puertos 1.25 Gb/s
24 Tarjetas de red cLAN Giganet
Presupuesto: $71,000.00 USD
Software:
* SO/LINUX* GNU compilers* NWChem* Gaussian 98* DFT++
CO3=
HF/aug-cc-pVTZ (220 basis set functions)
CPU Time
0
10
20
30
40
50
0 2 4 6 8 10Proc
Tim
e (1
0^3
s)GiganetSGITCP/IP
Dipéptido de Alanina MP2/6-311G**
8 procesadores
SP2: 7000 s/iterIzta: 5300 s/iter
252 funciones de base
Cúmulo de Xeones (2003)
* 32 Procesadores Xeon a 2.8 GHzConectado con un swicth Gigabit Ethernet
* 64 Procesadores Xeon a 2.8 GHzConectados con un switch Myrinet
* Cúmulo de G5 (2004)
12 procesadores G5
* Cúmulo de Itanium (2004)
12 procesadores Itanium 2
PIII X-I X-II
SGI
It2 G5
Master Node
GRID
Control de trabajos
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•MAUI•Despachador de recursos
Directorio
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Ing. Juan Carlos [email protected]