Программный РСДБ-коррелятор на гибридном процессорном кластере
© И. Ф. Суркис, В. Ф. Зимовский, В. О. Кен, Я. Л. Курдубова, В. Ю. Мишин,
Н. А. Мишина, В. А. Шантырь
ИПА РАН, г. Санкт-Петербург, Россия
Аннотация:
В ИПА РАН создан программный РСДБ-коррелятор [1, 2] для обработки данных новой РСДБ-сети VGOS-антенн (VLBI2010 Global Observing System). Коррелятор способен обрабатывать входной поток данных в квазиреальном времени со скоростью до 16 Гбит/с от каждой станции, максимальное количество станций ? шесть.
Особенностью данного программного FX-коррелятора является реализация наиболее трудоемких вычислений на графических процессорных устройствах (ГПУ): выделения сигнала генераторов пикосекундных импульсов (ГПИ), побитовой перепаковки данных, быстрого преобразования Фурье (БПФ), перемножения спектров.
В 2014 г. было смонтировано аппаратное обеспечение коррелятора и разработано программное обеспечение, позволяющее вычислять кросскорреляционные спектры. Были проведены испытания, в ходе которых в квазиреальном времени были обработаны сигналы шести станций по 16 Гбит/с от станции. Получены 78 кросскорреляционных и автокорре-ляционных спектров для каждого из четырех частотных диапазонов.
Ключевые слова:
РСДБ, VGOS, коррелятор, процессорный кластер, блейд-сервер, ГПУ, обработка данных.
VGOS Software Correlator Implemented on Hybrid Blade Server Cluster
I. F. Surkis, V. F. Zimovsky, V. O. Ken, Y. L. Kurdubova, V. Y. Mishin,
N. A. Mishina, V. A. Shantyr
Abstract:
The VGOS software correlator was designed in the IAA RAS. The correlator is able to process data at maximum rate of 16 Gb/s from each station and up to 6 stations simultaneously.
The main idea of the new FX correlator design is the usage of Graphical Processing Units (GPUs) for Fourier transformation, spectra multiplication, bits repacking, fringe stopping and pcal extraction. The correlator hardware is based on hybrid blade server cluster.
At present the correlator hardware is assembled, the software is on the final stage of development.
In order to test the six-station correlator in near-realtime mode, an experiment was carried out with following setup: 4 frequency channels each of 512 MHz bandwidth for 6 stations input streams at 2 polarizations. In each frequency channel 78 fringes were found.
Keywords:
VLBI, VGOS, correlator, data processing, high-perfomance computing cluster, graphical processing unit.