Skocz do: nawigacji, wyszukiwania

MICLAB:Pełny opis projektu MICLAB

(Przekierowano z Pełny opis projektu MICLAB)
Program Operacyjny:Innowacyjna Gospodarka 2007-2013
Priorytet 2: Infrastruktura sfery B+R
Działanie 2.3: Inwestycje związane z rozwojem infrastruktury informatycznej nauki
Poddziałanie 2.3.1: Projekty w zakresie rozwoju infrastruktury informatycznej nauki
Poddziałanie 2.3.3: Projekty w zakresie rozwoju zaawansowanych aplikacji i usług teleinformatycznych



Tytuł projektu

"Laboratorium pilotażowe
systemów masywnie wielordzeniowych (MICLAB)"


Proponowany projekt stworzy sprzyjające warunki do rozwoju społeczeństwa informacyjnego w Polsce w obszarze e-Science w zakresie wdrażania zaawansowanych usług informatycznych i informacyjnych dla środowiska naukowo-akademickiego. Działania przewidziane w projekcie wpisują się w cel działania 2.3. Szczegółowego Opisu Priorytetów, tj. zapewnienie środowisku naukowemu w Polsce stałego i bezpiecznego dostępu do zaawansowanej infrastruktury informatycznej oraz umożliwienie prowadzenia nowoczesnych badań z zastosowaniem technologii społeczeństwa informacyjnego. Realizacja projektu wynika z potrzeby uwzględnienia specyfiki wykorzystania współczesnych architektur obliczeniowych w strategicznych dziedzinach nauki i techniki. Projekt pilotażowego laboratorium stanowi zatem odpowiedź na potrzeby badań współczesnej i przyszłej nauki w zakresie rozwoju zróżnicowanych aplikacji użytkowników. Sprzyjać on będzie postępowi naukowemu i technicznemu, prowadzącemu do osiągnięcia zdecydowanie wyższego poziomu efektywności wykorzystania infrastruktury informatycznej nauki, a także rozszerzając skalę badanych zjawisk.

Udostępnienie społeczności naukowo-badawczej pilotażowej instalacji bazującej na architekturze koprocesorów Intel MIC (Many Integrated Cores), zwaną również Intel Xeon Phi nie jest przypadkowym wyborem. Koprocesory te bazują na rozwiązaniach szeroko rozpowszechnionych procesorów ogólnego przeznaczenia o architekturze x86. Dzięki temu proces tworzenia oprogramowania charakteryzuje się znacznym podobieństwem do procesu, jaki ma miejsce w przypadku konwencjonalnych procesorów ogólnego przeznaczenia. W rezultacie powinno to ułatwić ich wykorzystanie w środowisku naukowo-badawczym. Fakt ten zdecydowanie wyróżnia tę architekturę spośród obecnie dostępnych systemów masywnie wielordzeniowych, jakimi są chociażby akceleratory graficzne GPU. Należy mieć jednakże na uwadze, że dla części aplikacji użytkowników, często bardzo istotnych z poznawczego i praktycznego punktu widzenia, pełne wykorzystanie potencjału obliczeniowego systemów masywnie wielordzeniowych wymaga nowego, całkiem odmiennego spojrzenia na proces tworzenia oprogramowania.

Problemy wynikające z użytkowania nietradycyjnych systemów obliczeniowych, jakimi są koprocesory Intel Xeon Phi, nie zachęcają społeczności badawczo-naukowej do ich stosowania. Brak łatwego i szybkiego dostępu do nowoczesnych platform tego typu, brak eksperckiej wiedzy, brak gwarancji korzyści z ich użycia, jak również brak wsparcia dla użytkowników jedynie potęgują ten efekt. W związku z tym w projekcie zaproponowano utworzenie laboratorium pilotażowego systemów masywnie wielordzeniowych, które ma za zadanie ułatwienie oraz zachęcenie społeczności naukowo-badawczej do korzystania z takich rozwiązań. Testowanie infrastruktury obliczeniowej w warunkach laboratoryjnych zdecydowanie ułatwi zdobycie gruntownej wiedzy w zakresie ich prawidłowego wykorzystywania.

Kluczowym elementem proponowanego projektu jest gwarancja łatwego i szybkiego dostępu zarówno do zasobów sprzętowo-programowych, jak i wiedzy eksperckiej oraz wsparcia merytorycznego i technicznego. Pomoc w zdobyciu gruntownej wiedzy w zakresie prawidłowego wykorzystania systemów masywnie wielordzeniowych będzie mieć znaczny wpływ na przyszłość dalszych badań prowadzonych przez użytkowników projektu, co w rezultacie przełoży się na zwiększenie ich konkurencyjności.

Realizacja projektu będzie obejmować następujące zadania: 1. Wytworzenie infrastruktury sprzętowo-programowej oraz wdrożenie i eksploatacja środowiska zarządzającego - zadanie składa się z dwóch głównych części: pierwsza dotyczy zakupu i instalacji infrastruktury sprzętowo-programowej, zaś druga związana jest z zarządzaniem i utrzymaniem laboratorium. 2. Prace rozwojowe ukierunkowane na stworzenie platformy wymiany wiedzy i wsparcia dla użytkowników - realizacja platformy polegać będzie na budowie portalu, który umożliwi wspólną pracę ogólnopolskiej grupie naukowców, wzajemne dzielenie się doświadczeniem i tym samym podniesienie stanu wiedzy w zakresie badań nad wykorzystaniem masywnie wielordzeniowej architektury koprocesorów obliczeniowych Intel Xeon Phi. Zdobyta wiedza przyczyni się do budowy odpowiedniego potencjału badawczego poprzez połączenie wysokiej jakości środowisk naukowych w całej Polsce. 3. Prace eksperymentalno-rozwojowe w zakresie wykorzystania stworzonych rozwiązań w aplikacjach użytkowników - celem zadania jest testowanie udostępnionej platformy sprzętowo-programowej w szerokim zakresie aplikacji użytkowników. Proces testowania instalacji masywnie wielordzeniowej będzie odbywał się na zasadzie prowadzenia prac badawczo-rozwojowych w obrębie stworzonego elektronicznego laboratorium. Oprócz dostępu do infrastruktury sprzętowo-programowej, użytkownicy będą mogli korzystać z opracowanej platformy wymiany wiedzy, jak również będą otrzymywać pełne wsparcie ze strony ekspertów. 4. Szkolenia w zakresie zarządzania i wykorzystania technologii masywnie wielordzeniowych - celem zadania jest podniesienie kwalifikacji użytkowników ze środowisk naukowo-badawczych w zakresie wykorzystania architektur masywnie wielordzeniowych opartych o architekturę Intel Xeon Phi. W chwili obecnej stan wiedzy w tym zakresie w polskiej społeczności naukowej należy uznać za zdecydowanie niewystarczający. Stanowi to jedną z najważniejszych przeszkód na drodze do wykorzystania dużych możliwości oferowanych przez tę innowacyjną architekturę.

Produktem projektu będą nowoutworzone aplikacje oraz usługi informacyjne, jak i infrastruktura informatyczna. Produkt angażuje do współpracy jednostki naukowe na terenie kraju. Rezultatem tych działań będą kolejne jednostki i zespoły naukowe wykorzystujące zaawansowane aplikacje i usługi, a także z wytworzoną infrastrukturę informatyczną do realizacji projektów naukowo-badawczych.

Oczekuje się, że w następstwie wykorzystania wyników projektu powstaną liczne publikacje, monografie naukowe, materiały konferencyjne, poradniki zawodowe oraz skrypty dydaktyczne o zasięgu krajowym i międzynarodowym. Inną korzyścią projektu jest możliwość poszerzenia przez użytkowników kręgu znajomości oraz nawiązanie różnorodnej współpracy.

Fakt, iż jednostką odpowiedzialną za realizację i utrzymanie wnioskowanego projektu jest Miejska Sieć Komputerowa CzestMAN w Częstochowie, dysponująca odpowiednim zapleczem infrastrukturalnym i finansowym oraz zasobami ludzkimi doświadczonymi w realizacji projektów informatycznych nauki, daje gwarancję zrealizowania przyjętych założeń projektowych, a także użytkowania i rozwijania rezultatów projektu przez wymagany okres minimum 5 lat od momentu zakończenia projektu, a także stwarza podstawy do długofalowego oddziaływania na otoczenie społeczno-gospodarcze w skali ogólnokrajowej.