КВНО апреля 2013 г. ИПА РАН Суркис И. Ф., Зимовский В. Ф., Шантырь В. А., Кен В. О., Мишин В. Ю., Соколова Н. А., Павлов Д.А. Характеристики и структура программного РСДБ коррелятора для обработки наблюдений сети малых антенн

КВНО апреля 2013 г. ИПА РАН 2 Характеристики коррелятора Входной поток данных 16 Гбит/с от каждой станции: –2-битовое квантование –Основные режимы регистрации сигналов: 4 частотных диапазона, 1 поляризация, ширина полосы пропускания 1024 МГц, поток данных 4 Гбит/с 4 частотных диапазона, 2 поляризации, ширина полосы пропускания 512 МГц, поток данных 4=2х2 Гбит/с 8 частотных диапазонов, ширина полосы пропускания 512 МГц, поток данных 2 Гбит/с Одновременно обрабатываемых сигналов станций – до 6 Вычисление точек кросс-спектров – до 4096 Выделение тонов ГПИ в каждом частотном канале – до 16 Точность вычисления групповых задержек – не хуже 10 пс.

КВНО апреля 2013 г. ИПА РАН 3 Выбор конструкции коррелятора Тип FX алгоритма обработки – корреляция данных в частотной области – преимущества при построении кросс- спектров сигналов с высоким разрешением; Реализация в виде программного коррелятора с использованием только стандартных компонентов вычислительной техники; Реализация наиболее громоздких вычислений на ГПУ; Выбор структуры аппаратных средств коррелятора в виде гибридных блейд-серверов.

КВНО апреля 2013 г. ИПА РАН 4 Выбор ГПУ для реализации ПО спектральной обработки данных Отличия архитектуры ЦПУ и ГПУ Для реализации FX коррелятора на «классическом» кластере потребовалось бы порядка 3000 ядер (375 процессоров). В «гибридном» исполнении не более 46 8-ядерных процессоров и 80 ГПУ. Ядра ЦПУ созданы для исполнения одного потока последовательных инструкций с максимальной производительностью, а ГПУ используются для быстрого исполнения большого числа параллельно выполняемых потоков инструкций.

КВНО апреля 2013 г. ИПА РАН 5 Аппаратное обеспечение коррелятора Вычислительный комплекс коррелятора – процессорный кластер производства ОАО «Т-Платформы»: –blade-сервера модели V200F, –система хранения данных ActiveStore, –локальная сеть коррелятора InfiniBand, 56 Гбит/с;

КВНО апреля 2013 г. ИПА РАН 6 Взаимодействие коррелятора с РСДБ сетью малых антенн

КВНО апреля 2013 г. ИПА РАН 7 Структура программных средств ПО формирования задания; ПО буферизации и распределения данных; ПО спектральной обработки данных; Постпроцессорное ПО.

КВНО апреля 2013 г. ИПА РАН 8 ПО буферизации и распределения данных

КВНО апреля 2013 г. ИПА РАН 9 Станционный модуль

КВНО апреля 2013 г. ИПА РАН 10 Корреляционный модуль

КВНО апреля 2013 г. ИПА РАН 11 Выполнено эскизное проектирование коррелятора Создан вычислительный комплекс прототипа коррелятора –5 блейд-серверов V200F –Локальная сеть InfiniBand –Система хранения данных 24 Тбайта; Разработаны алгоритмы выделения сигнала ГПИ на ГПУ; Разработано ПО декодировки входных потоков данных; Разработан пользовательский интерфейс программного обеспечения буферизации и распределения данных. В настоящее время:

КВНО апреля 2013 г. ИПА РАН 12 Дальнейшие планы 2013 г. – разработка прототипа коррелятора для обработки 1 частотного канала одной базы в режиме квазиреального времени, суммарный поток данных 8=2х4 Гбит/с 2014 г. – создание 6-станционного коррелятора, обрабатывающего данные с суммарным потоком до 96=6х16 Гбит/с 2015 г. – обработка первых наблюдений РСДБ сети малых антенн

КВНО апреля 2013 г. ИПА РАН 13 Спасибо за внимание