Uso Compartido del Clúster Tipón

El Cluster de Alto Rendimiento Computacional “Tipón”, es un equipamiento cientifico confinanciado por El Programa Nacional de Innovación para la Competitividad y Productividad (INNOVATE PERÚ) del Ministerio de la Producción y el Banco Mundial. El Contrato 257-INNOVATEPERU-EC-2016, titulado: “Adquisición de un Cluster de Alto Rendimiento Computacional (HPC) para Estudiar la Dinámica de los Flujos Geofísicos y Ambientales”, comteplaba el uso de un supercomputador para llevara a cabo las simulaciones numeŕicas de Dinámica de Fluidos e Hidráulica Computacional, para poder investigar y comprender la dinámica de los Flujos Ambientales y Geofísicos. Este equipo está instalado en el Laboratorio Nacional de Hidráulica (LNH – UNI) cuya dirección es la Av. Tupac Amaru 210, Puerta 4B del Campus de la Universidad Nacional de Ingeniería.

Ubicado en el segundo piso de las instalaciones del LNH-UNI se encuentra la oficina de Modelamiento Numérico que tiene un área de 67.84 metros cuadrados (10.60 m X 6.40 m), de los cuales un área aproximada de 28 metros cuadrados está destinada para el acondicionamiento del equipamiento científico. En este mismo ambiente también se ubicarán escritorios para el personal (Sala de Investigadores) relacionado directamente con los trabajos de simulación.

La instalación del suministro de energía viene desde el tablero principal que se encuentra ubicado debajo del área de Modelamiento Numérico. Además, se ha instalado un sistema de ingreso de seguridad al ambiente propio del clúster. Este sistema permite que solo las personas autorizadas puedan tener acceso al Clúster HPC.

1.1. ORGANO RESPONSABLE
Área de Modelamiento Numérico – Laboratorio Nacional de Hidráulica – LNH-UNI

1.2. AMBITO DE APLICACIÓN
Laboratorio Nacional de Hidráulica – LNH-UNI

1.3. OBJETIVOS
Brindar un buen uso compartido del Clúster HPC Tipón.

Recursos Humanos

Tabla 1.- Recursos Humanos

CARGOS

CANTIDAD

01

Soporte (Tecnosys)

1

02

Investigadores (UNI, UNS)

5

03

Administrativo (VI, UNI)

1

 

2.2 Recursos Informáticos y Tecnológicos

Tabla 2.- Equipamiento científico para realizar la investigación.

Descripción del Equipo

Características

Cluster Supermicro 512 Cores

 

Nodo Principal:

Dos (02) procesadores Intel Xeon con 8 cores c/u de 2.7 Ghz de frecuencia.

– Memoria RAM: 128GB (8 x 16GB) 2133MT/s

– Almacenamiento: 8 de 32 discos instalados de 4TB 6Gb/s 7.2K RPM.

– Conexión Infiniband.

– Controlador 10 Gigabit Ethernet

 

Nodo Cómputo:

32 CPU con Dos (02) procesadores Intel Xeon con 8 cores c/u de 2.1 Ghz de frecuencia.

– Memoria RAM: 64GB (4 x 16GB) 2133MT/s.

– Conexión Infiniband: 56Gb/s InfiniBand o 40 Gigabit Ethernet por puerto.

– Controlador Gigabit Ethernet:

Para el uso del clúster se deben tener las siguientes consideraciones: 

  1. Para las actualizaciones del clúster se debe tener en cuenta el sistema operativo y las aplicaciones instaladas.
  2. Para una instalación de un compilador o una aplicación se debe recurrir o pedir ayuda a soporte técnico del proveedor.
  3. La aplicación de Dinámica de Fluidos Computacional OpenFOAM®, POINTWISE y los softwares de simulación bi-tridimensional tales como TELEMAC u otro código utilizado deberá ser instalado o compilado por el personal conocedor o en todo caso con la ayuda del soporte técnico de la empresa.
  4. Se debe revisar periódicamente que el sistema de refrigeración se encuentre en óptimas condiciones de operatividad, de ser necesario u falla de algún sistema se debe proceder con su mantenimiento.
  5. Es necesario verificar periódicamente que el sistema eléctrico esté en óptimas condiciones y que no existe carga parásita u otro elemento perjudicial para el sistema.
  6. Para el mantenimiento se debe tener en cuenta que los programas, softwares u códigos deben tener licencia y ser autorizados por el área de “Modelamiento Numérico”.
  7. Cuando se requiera cambiar un accesorio del Clúster HPC se debe realizar con el consentimiento de la entidad ejecutora y el soporte técnico.

Actualmente el Clúster Tipón tiene 14 usuarios. Estos usuarios pertenecen a la Entidad Ejecutora, Entidad Asociada, y la empresa Proveedora (Soporte Técnico).

Los proyectos realizados hasta el momento son:

Tabla 3.- Proyectos realizados 2018-2019.

Item

Proyecto

Entidad

Investigadores

Tiempo

1

Simulación Numérica Tridimensional de Flujo de Escombros Mediante el Método de Volúmenes Finitos de un Modelo Experimental a Escala Cuasi-Real

UNS

Ruben Adrian Figueroa (Tesista)

Serapio Quillos (Asesor principal)

Julio Kuroiwa Zevallos (Asesor UNI)

8 meses

2

Detached Eddy Simulation in Channel bends

UNI

Jose Miyazawa Chirinos (Tesista)

Julio Kuroiwa Zevallos (Asesor)

6 meses

4

Simulación Numérica de la Correción de Flujo Secundario en el Modelo Hidráulio del Río Madre de Dios

UNMSM

Magaly Cusipuma (Tesista)

(Asesor)

Julio Kuroiwa Zevallos (Asesor2)

6 meses

5

Simulación Numérica del Tramo del Rio Rimac, Puente del metro de la Linea 2

UNI

Mishel Reyes Castillo (Tesista)

Julio Kuroiwa Zevallos (Asesor)

6 meses

El uso del Equipamiento Científico ha empezado con la simulación numérica del proyecto de investigación “Simulación Numérica Tridimensional de Flujo de Escombros Mediante el Método de Volúmenes Finitos de un Modelo Experimental a Escala Cuasi-Real”, la primera simulación para este proyecto 8 meses. Se ha usado el software OpenFOAM para simular este caso. Este proyecto finalizó con la sustentación de la tesis de pregrado del bachiller Rubén Adrián Figueroa León de la Universidad Nacional del Santa el día 03/01/2019. Mientras se ha ido realizando esta simulación numérica, se empezó a trabajar de forma paralela las Investigaciones de la UNI y la UNMSM.

La simulación numérica del segundo proyecto dirigido por la UNI: “Detached Eddy Simulation in Channel bends” se realizó de forma paralela a los proyectos mencionados en la tabla 03. El tiempo de demanda de los recursos computacionales fue de aproximadamente 06 mes. Este proyecto está a cargo del bachiller Jose Miyazawa Chirinos (Egresado de la UNI) y el Dr. Julio M Kuroiwa Zevallos (Asesor). Se ha usado el software OpenFOAM para simular este caso.

La tercera simulación numérica del proyecto realizada por los investigadores de la UNMSM: “Simulación Numérica de la Corrección de Flujo Secundario en el Modelo Hidráulico del Río Madre de Dios” demanda de 06 meses de trabajo. Este proyecto está siendo ejecutado por la Bachiller en Mecánica de Fluidos Magaly Cusipuma Ayuque de la Universidad Nacional de San Marcos y su coasesor el Dr. Julio M Kuroiwa Zevallos. Se ha utilizado el código TELEMAC 2D para estudiar el caso.

El cuarto proyecto de simulación numérica del proyecto es realizado por los investigadores de la UNI: “Simulación Numérica del Tramo del Rio Rimac, Puente del metro de la Línea 2” demanda de 06 meses de trabajo. Este proyecto está siendo ejecutado por la Bachiller en Ingeniería Civil Mishel Reyes Castillo de la Universidad Nacional de Ingeniería y su asesor el Dr. Julio M Kuroiwa Zevallos. Se está utilizando el codigo TELEMAC 2D para estudiar el caso.

En los siguientes meses se ha visto conveniente que buscar nuevos fondos para el desarrollo de nuevos proyectos de investigación.

La disponibilidad neta del uso de equipo por las instituciones ejecutora es de 18 meses y la entidad asociada ha sido de 11 meses. Este uso se puede prolongar en este año, siempre y cuando la entidad asociada tenga un nuevo proyecto.

Tabla 4- Uso neto del equipo de la entidad solicitante y asociadas

GRUPOS DE INVESTIGACIÓN/INSTITUCIÓN

DURANTE EL PROYECTO

FUERA DEL PROYECTO

USO FRECUENTE

DUR. (MESES)

DUR. (AÑOS)

HORAS X (SEMANA)

LABORATORIO NACIONAL DE HIDRAULICA, UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA (LIMA)

18 MESES

2.5 AÑOS

4O HORAS

FACULTAD DE INGENIERIA MECÁNICA, UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SANTA (CHIMBOTE)

12 MESES

1.5 AÑO

10 HORAS

FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL, UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA (LIMA)

10 MESES

1.5 AÑO

06 HORAS

FACULTAD DE MECÁNICA DE FLUIDOS, UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS*

08 MESES

1 AÑO

02 HORAS

*Sin convenio necesario. Alianza estratégica UNI-UNMSM-UNAM.

** El uso del clúster y su duración son paralelos a otros proyectos.

Usuarios que pueden hacer uso del equipamiento.

Los investigadores que usaran los equipos deben cumplir con los siguientes requisitos (solo para el periodo de investigación realizada en forma conjunta).

  • Pertenecer al grupo de investigación de la Universidad.
  • Ser docente universitario.
  • Ser estudiantes de pregrado, postgrado.
  • Las instituciones que podrán tener acceso al equipo son:
  • Universidad Nacional de Ingeniería
  • Universidad Nacional del Santa

Del mismo modo, instituciones como Universidad Nacional, Privadas, Institutos de Investigación, u otros organismos académicos podrán usar el equipamiento científico.

5.2. Capacitación para el uso del equipo

Para usar el equipo es necesario que se realizara una capacitación a todos los investigadores o personas relacionadas con el proyecto.

5.3. Procedimiento para solicitud de uso del equipo

Para proceder a solicitar el uso del equipo se debe tener el siguiente procedimiento:

Enviar una solicitud al coordinador general del proyecto, pidiendo la autorización del uso del equipo. Esta solicitud debe estar firmada por el investigador principal o por el responsable de la institución asociada u interesada. En caso de terceros, estas deben enviar una carta del decano o del representante legal de la institución al que pertenecen, hacia el director del Laboratorio Nacional de Hidráulica para poder acceder y hacer uso del Clúster HPC.