CI


Logo



Rapport 2002



Search Groups

Rédigé par Xavier Gonze et Bernard Van Renterghem, approuvé par le Comité du Calcul Intensif. (Version 1 du 17 juin 2003)


Le présent rapport a pour but de fournir à la Commission de l'informatique (CINF) un résumé des activités du comité du Calcul Intensif et de l'équipe de gestion des équipements correspondants, pour l'année 2002. De plus amples informations sont disponibles sur le site Web. Il fait suite à un rapport similaire pour l'année 2002 et au rapport quinquennal pour la période 1996-2001. Ce rapport vise à extraire les faits saillants de l'année 2002, d'une masse brute de procès-verbaux et de statistiques,

Nous présenterons tout d'abord les faits relatifs à la structure, puis aux matériel, et à la formation et nous reproduirons enfin la liste des publications obtenues grâce à l'utilisation des équipements.

En résumé, cette année 2002 a vu:

1. Structures

Depuis l'année 2000, E. Deleersnijder (ASTR) assume la présidence du comité. Son mandat de deux ans a été renouvelé fin 2002 (réunion du CCI 02.03 du 6 octobre 2002, approuvé par le Prorecteur Favart).

La gestion des installations est confiée depuis le 1er juillet 2001 à l'unité PCPM (département MAPR), pour une période de quatre années. L'équipe de gestion est composée de B. Van Renterghem, L. Sindic et J.-P. Minet (rattachés directement au Calcul Intensif et au Stockage de Masse), prestant, avec J.-M. Beuken (informaticien départemental),2.5 ETP pour le calcul intensif (et 0.5 ETP pour le stockage de masse).

L'unité GCE (Génie Civil et Environnemental) a rejoint le Comité du Calcul Intensif ( dont sont membres ASTR, CHIM, FYAM, GCE, MEMA, PCPM, TELE, TERM) (voir le point 2, CCI 02.04). Le service est ouvert à toute la communauté universitaire, membre ou non du CCI (actuellement, des membres de 14 autres unités utilisent également ce service).

Aux réunions d'octobre et de décembre 2002 (voir le point 7, CCI 02.04), une réflexion approfondie sur la structure du CI et SM a été entamée. En effet, la structure actuelle, basée sur un contrat de gestion avec une unité particulière (en l'occurrence l'unité PCPM) engendre des problème (représentativité vers l'extérieur, insertion problématique dans la structure de l'université). Cette réflexion a mené à l'élaboration d'un document, remis à M. Le Recteur Crochet à la fin du mois de mars 2003 , ayant pour but la création d'un nouvel «Institut Calcul Intensif - Stockage de Masse», entité de logistique scientifique, sur le modèle de l'Institut de Pédagogie et des Multimédias.

2. Matériel

De 2001 à 2002, la puissance cumulée des serveurs, de type machines parallèles ou grappes de stations, a cru de 63%, passant de 143,47 Gigaflops à 233,96 Gigaflops ( milliards d'opérations arithmétiques par seconde sur les nombres réels. )

Cette accroissement est dû à différentes acquisitions : installation d'un quadriprocesseur comportant une mémoire RAM de 16 GB, de 12 processeurs renforçant la grappe parallèle TUX, et d'une nouvelle grappe de calcul VortX, en coopération avec l'unité TERM. Un tableau récapitulatif est présenté en annexe. Les équipements déjà présents ont fait l'objet d'une maintenance attentive, et aucun équipement n'a du être retiré cette année. La protection de certains équipements a été accrue grâce à l'acquisition d'un onduleur.

Accroissement de la mémoire de « Decci »

L'ordinateur « DECCI », qui comportait 8 noeuds SMP de 4 processeurs Digital Alpha EV67-667 MHz à 4 GigaBytes de mémoire RAM a vu ses capacités augmentées par l'ajout d’un noeud (DECCI9) de 4 processeurs similaires, mais fréquencés à 833 MHz, et surtout, comportant 16 GigaBytes de mémoire RAM. Certaines études sont devenues possibles grâce à cette mémoire qui excède d'un facteur 4 ce à quoi les utilisateurs avaient accès jusqu'à présent, et par un facteur 8 la plus grosse mémoire disponible sur un PC.

Les quadri-processeurs « Betty Boop »

Nos bonnes relations commerciales avec Compaq nous ont permis de récupérer pour 75 Euros, 3 Digital Alpha servers (machines d'ancienne génération, déclassées par Compaq, mais offrant encore d'excellentes capacité de calcul) disposant chacun de 4 processeurs EV56-600 MHz et d'un GigaByte de mémoire RAM. Elles ont été intégrées à la grappe TUX, qui comportait précédemment 24 processeurs de puissance similaire.

Les 15 processeurs de l'initiative « DECANE » de PCPM, de puissance équivalente, ont été rattachés à cet grappe, qui compte ainsi 51 processeurs (24 Tux, 12 Betty, 15 Decane)

Les noeuds de Tux et de Decane ne disposaient que de 256Mb de RAM. Pour 5000 Euros, les noeuds de tux ont été portés à 1,125Gb et les noeuds de Decane ont pu être équipés de 386Mb.

La grappe d'Intel P4 « VortX »

Les Professeurs G. Winckelmans et M. Papalexandris (FSA/MECA/TERM) ont acquis récemment un ensemble de 16 Pentium 4 à 2.4GHz à 1Gb RAM pour y réaliser des simulations numériques en mécanique des fluides, combustion et transfert de chaleur. Cette grappe a été baptisée VortX.
A la manière de ce qui a déjà été entrepris avec Ekman(ASTR) Decane(PCPM) et Deepflow(MEMA), l'équipe de gestion du calcul intensif assurera une co-gestion de VortX. En échange de quoi, les utilisateurs du calcul intensif pourront disposer de la puissance de VortX

La protection électrique des équipements : achat d'un onduleur

Depuis le début du calcul intensif à l'UCL, revenait périodiquement la problématique de la protection des équipements par rapport à une défaillance électrique (défaillance Electrabel par exemple). Une ou deux pannes de ce genre se produisent par année, causant, dans chaque cas, des dégâts importants au matériel (en particulier, écrasement des têtes de lecture de disques magnétiques), et la perte de nombreuses heures de travail de l'équipe, nécessaires pour remettre en ordre la configuration. Une solution technique possible consiste en l'achat d'un onduleur, comportant de nombreuses batteries, qui pallient à une panne de courant, durant une période de plusieurs minutes, afin de permettre l'arrêt « propre » automatique des machines.

Nous avons acquis un appareil UPS Merlin Gerin de 7.5 kVA d'occasion (500 Euros, au lieu de 12500 Euros - ayant toujours été sous contrat de maintenance), qui suffit pour protéger les grappes Cox et Tux en cas de coupure ou de surtension de l'alimentation électrique. Installé dans la salle PCUR12-A.128 du bâtiment Pierre Curie, cet équipement a nécessité de nombreuses améliorations dans le câblage électrique de ce bâtiment.

3. Formation

En ce qui concerne la formation, le suivi personnalisé des nouveaux utilisateurs a été poursuivi, en complément de l'auto-information permise par le site Web (en cours de remise à jour). Une salle de formation a été aménagée, en partenariat avec la société SUN. Des cours d'initiation à l'utilisation des machines du parc informatique du CI, et à la parallélisation des programmes ont été organisés, notamment en partenariat avec Compaq.

Aménagement de la salle de formation « Solarium »

En partenariat avec la firme SUN (7600 Euros au lieu de 62500 Euros, soit une réduction de 87%), une salle de formation a été aménagée dans le local A133 du bâtiment Pierre Curie, durant l'été 2002. Cette salle comporte 9 consoles de travail, prévues pour accueillir 18 étudiants, ainsi qu'une console destinée au responsable de la formation. Elle offre un accès direct à un serveur SUN bi-processeur, qui sert de passerelle aux machines du calcul intensif. Cette salle a été inaugurée le 5 décembre, lors d'une séance qui comportait la présentation de travaux par le Prof. Remacle (unité GCE). Elle sert de lieu principal de formation pour le calcul intensif et a accueilli d'autres exercices pratiques:

Séances de formation

Les 8, 9 et 10 janvier a eu lieu un séminaire de formation avancée à l’optimisation des programmes (architecture, optimisation séquentielle, debogueur, profileur, programmation parallèle MPI, analyse de performance, OpenMP), organisé en partenariat avec Compaq. Cet événement était ouvert à des participants extérieurs. Il y a eu 25 participants, dont plusieurs venant des FUNDP, de l'UIA, de la KUL, ...

Dans le courant de l'été 2002, l'équipe de gestion a mis sur pied des séances de formation de base portant sur:

Ces séances de formation sont destinées a être répétées chaque année académique, au début du premier quadrimestre, période où de nouveaux utilisateurs se présentent traditionnellement.

4. Publications de résultats ayant été obtenus grâce aux machines du calcul intensif.

Les publications sont ordonnées de manière alphabétique, selon le nom du premier auteur.


1. Bousmar D., Zech Y. Periodical turbulent structures in compound-channel River Flow 2002, Int. Conf. on Fluv. Hyd., 4-6 September 2002, Louvain-la-Neuve, pp 177-185 (Balkema, 2002). Contact:bousmar@gce.ucl.ac.be

2. Bousmar D. Flow modelling in compound channels. Momentum transfer between main channel and prismatic or non-prismatic floodplains Doctorat en Sciences Appliquées, Faculté: Faculté des Sciences Appliquées, défendu le 12 February 2002 Promoteur: Zech Y.

3. Caracas R. and X. Gonze First-principles study of Pb2MgTeO6 : high-T cubic phase and average low-T rhombohedral phase Phys. Rev. B 65, pp 184103-7 (2002). Contact:gonze@pcpm.ucl.ac.be

4. Caracas R. and X. Gonze Ab initio lattice dynamics of Pb2MgTeO6 AIP Conference Proceedings 626 "Fundamental physics of ferroelectrics 2002", pp 303-309 (American Institute of Physics, 2002). Contact:gonze@pcpm.ucl.ac.be

5. Caracas R. and X. Gonze First-principles study of Sn2P2Se6 ferroelectrics Phys. Rev. B 66, pp 104106-7 (2002). Contact:gonze@pcpm.ucl.ac.be

6. Charlier J.-C. Defects in Carbon Nanotubes Acc. Chem. Res. 35, pp 1063-1069 (2002). Contact:charlier@pcpm.ucl.ac.be

7. Charlier J.-C., M. Terrones, M. Baxendale, V. Meunier, T. Zacharia, N.L. Rupesinghe, W.K. Hsu, N. Grobert, H. Terrones, and G.A.J. Amaratunga Enhanced electron field emission in B-doped carbon nanotubes NanoLetters 2, pp 1191-1195 (2002). Contact:charlier@pcpm.ucl.ac.be

8. Claussen M., L.A. Mysak, A. J. Weaver, M. Crucifix, T. Fichefet, M.F. Loutre, S.L. Weber, J. Alcamo, V.A. Alexeev, A. Berger, R. Calov, A. Ganopolski, H. Goosse, G. Lohman, F. Lunkeit, I. I. Mohkov, V. Petoukhov, P. Stone and Z. Wang Earth System Models of Intermediate Complexity : closing the gap in the spectrum of climate system models. Climate Dynamics 18, pp 579-586 (2002). Contact:hgs@astr.ucl.ac.be

9. Crucifix M., M.F. Loutre, P. Tulkens, T. Fichefet, and A. Berger Climate evolution during the Holocene: A study with an Earth system model of intermediate complexity Climate Dynamics 19, pp 43-60 (2002). Contact:loutre@astr.ucl.ac.be

10. Delannay D. & Benoit Macq Method for hiding synchronization marks in scale and rotation resilient watermarking schemes SPIE Electronic Imaging 2002, Security and watermarking of multimedia contents IV, San Jose, January 20-25, 2002., (SPIE, 2002). Contact:delannay@tele.ucl.ac.be

11. Delcorte A., I. Wojciechowski, X. Gonze, B.J. Garrison, P. Bertrand Single and double cationization of organic molecules in SIMS Int. J. Mass Spectrom. 214, pp 213-232 (2002). Contact:gonze@pcpm.ucl.ac.be

12. Detraux F. Etude ab initio des impuretés de Pb, Ge et Zr dans le SiO2' Doctorat en Sciences appliquées, Faculté: des Sciences Appliquées, défendu le 22 November 2002 Promoteur: X. Gonze, gonze@pcpm.ucl.ac.be

13. de Viron O., H. Goosse, M. Crucifix, V. Dehant and Participating CMIP modeling groups Effect of the global warming on the length-of-day Geophysical Research Letters 29(7), pp 10.1029/2001GL013672. -4 (2002). Contact:hgs@astr.ucl.ac.be

14. de Viron O., V. Dehant and H. Goosse The « hidden torque »: the art, for a torque, to dominate everywhere and appear in no equation. in Vistas for Geodesy in the New Millennium edited by Symposia Proceedings series 125, pp 423-427 (IAG, 2002) Contact:hgs@astr.ucl.ac.be

15. Fuchs M. and X. Gonze Accurate density functionals: Approaches using the adiabatic-connection fluctuation-dissipation theorem Phys. Rev. B 65, pp 235109-4 (2002). Contact:fuchs@pcpm.ucl.ac.be

16. Gavillet J., A. Loiseau, F. Ducastelle, S. Thair, P. Bernier, O. Stéphan, J. Thibault, and J.-C. Charlier Microscopic mechanisms for the catalyst assisted growth of single-wall carbon nanotubesCARBON 40, pp 1649-1663 (2002). Contact:charlier@pcpm.ucl.ac.be

17. Geneste F., A. Moradpour, G. Dive, D. Peeters, J. Malthete, J.-F. Sadoc The retrosynthetic analysis of fullerene C60: Structure, stereochemistry and calculated stability of C30 fragments J. Org. Chem. 67, pp 605-607 (2002). Contact:peeters@chim.ucl.ac.be

18. Gonze X., J.-M. Beuken, R. Caracas, F. Detraux, M. Fuchs, G.-M. Rignanese, L. Sindic, M. Verstraete, G. Zerah, F. Jollet, M. Torrent, A. Roy, M. Mikami, Ph. Ghosez, J.-Y. Raty and D.C. Allan First-principle computation of material properties: the ABINIT software project Comput. Materials Science 25, pp 478-492 (2002). Contact:gonze@pcpm.ucl.ac.be

19. Goosse H., H. Renssen, F.M. Selten, R. J. Haarsma and J.D. Opsteegh Potential causes of abrupt climate events: a numerical study with a three-dimensional climate model. Geophysical Research Letters 29(18), pp 1860, -doi:10.1029 2002GL014993. (2002). Contact:hgs@astr.ucl.ac.be

20. Goosse H., F.M. Selten, R. J. Haarsma and J.D. Opsteegh. A mechanism of decadal variability of the sea-ice volume in the Northern Hemisphere. Climate Dynamics 19, pp 61-83 (2002). Contact:hgs@astr.ucl.ac.be

21. Huybrechts P., I. Janssens, C. Poncin, and T. Fichefet The response of the Greenland ice sheet to climate changes in the 21st century by interactive coupling of an AOGCM with a thermomechanical ice-sheet model Annals of Glaciology 35, pp 409-415 (2002). Contact:fichefet@astr.ucl.ac.be

22. Knops-Gerrits P.P. De Novo simulation and spectroscopic study of iron speciation in micro- and mesoporous biomimetic materials active in the selective oxidation of methane. 223rd ACS National Meeting--Fuel Chemistry Division, Orlando, Florida , USA, April 7-11, 2002. , pp 304-305 (American Chemical Society, 2002). Contact:ppkg@chim.ucl.ac.be

23. Knops-Gerrits P.P., William Goddard III Structure-Activity Relationships of Methane Mono-Oxygenase Mimics in Alkane Activation Catalysis Today 81-82, pp 187-210 (2002). Contact:ppkg@chim.ucl.ac.be

24. Meunier V., M.B. Buongiorno, J. Bernholc, T. Zacharia, and J.-C. Charlier Intrinsic electron transport properties of carbon nanotube Y-junctions Applied Physics Letters 81, pp 5234-5236 (2002). Contact:charlier@pcpm.ucl.ac.be

25. Renssen H., H. Goosse and T. Fichefet Modeling the effect of freshwater pulses on the early Holocene climate : the influence of high-frequency climate variability Paleoceanography 17, pp 10.1029/2001PA000649.-21 (2002). Contact:hgs@astr.ucl.ac.be

26.Rignanese G.-M., F. Detraux, X. Gonze, A. Bongiorno and A. Pasquarello Dielectric constants of Zr silicates: A first-principles study Phys. Rev. Lett. 89, pp 1176001-4 (2002). Contact:gonze@pcpm.ucl.ac.be

27. Rignanese G.-M., J.-C. Charlier and X. Gonze First-principles study of vibrational and dielectric properties of C3N4 polymorphs Phys. Rev. B 66, pp 205416-6 (2002). Contact:gonze@pcpm.ucl.ac.be

28. Robiette R., J. Marchand-Brynaert, and D. Peeters Theoretical study of the influence of Phosphonate substituents on Diels-Alder Reactions. J. Mol. Struct. (Theochem) 587, pp 159-169 (2002). Contact:peeters@chim.ucl.ac.be

29. Robiette R., J. Marchand-Brynaert, and D. Peeters Influence of Diene Substitution on Transition State Stabilization in Diels-Alder Reaction. J. Org. Chem 67, pp 6823-6826 (2002). Contact:peeters@chim.ucl.ac.be

30. Schaeffer M., F.M. Selten, H. Goosse and J.D. Opsteegh Limited predictability of regional climate change in IPCC SRES scenarios. Geophysical Research Letters 29(16), pp 10.1029/2002GL015254-4 (2002). Contact:hgs@astr.ucl.ac.be

31. Terrones M., F. Banhart, N. Grobert, J.-C. Charlier, H. Terrones, and P.M. Ajayan Molecular Junctions by joining singlke-walled carbon nanotubes Physical Review Letters 89, pp 075505-075505 (2002). Contact:charlier@pcpm.ucl.ac.be

32. Veithen M., X. Gonze and Ph. Ghosez Electron localization : band-by-band decomposition, and application to oxides Phys. Rev. B 66, pp 235113-10 (2002). Contact:gonze@pcpm.ucl.ac.be

33. Zimmer M., J. Junquera and Ph. Ghosez Ab initio study of metal/ferroelectric and insulator/ferroelectric heterostructures ferroelectric conference in Washington, february 2002. (aip, 2002). Contact:javier.junquera@ulg.ac.be

5. Annexe : tableau récapitulatif des différents serveurs de calcul.

Total de 14 serveurs SMP, 6 grappes de calcul, disposant ensemble de 203 processeurs, de 143 Gb de RAM et de 1,7 Tb d'espace disque, offrant une puissance théorique maximale de 234 Gflops.

Nom

#noeuds

#proc/noeuds

#procs

GFlops tot (peak)

RAM/noeud (Gb)

Espace disque (Gb)

architecture

Mis en service

Exemplar

2

8

16

2,24

1

20

HP SPP1600 PA-Risc7200/120MHz

07/94

Deepflow (MEMA)

20

1

20

21

0,75

81

Microway Alpha ev56/533MHz + 3 ev67/667MHz

12/97

Ekman (ASTR)

1

4

4

2,95

1

30

HP S-Class PA-Risc8000/180MHz

02/98

Taylor

1

4

4

2.95

1

30

HP S-Class PA-Risc8000/180MHz

02/98

Piccard

1

16

16

11.25

4

84

HP S-Class PA-Risc8000/180MHz

09/98

Turing

1

8

8

11.25

4

81

HP N4000 PA Risc8000/360MHz

02/00

Decane (PCPM)

15

1

15

7.5

0.375

64

Dec WS Alpha ev56/500MHz

12/00

Tux

24

1

24

12

1.125

286

Dec WS Alpha ev56/500MHz

12/00

Decci1-8

8

4

32

45

4

300

Compaq ES40 Alpha ev67/667MHz

12/00

Cox

16

2

32

29

1

250

Microway Intel P3/933MHz (with myrinet interconnect)

06/01

Decci9

1

4

4

6.62

16

39

Compaq ES40 Alpha ev67/833MHz

03/02

Betty Boop

3

4

12

7.2

1

27

Dec Digital 7000 Alpha ev56/600MHz

04/02

VortX (TERM)

16

1

16

75

1

448

Intel P4/2.4GHz

11/02