16.12.2011

16.12.2011
Главная О компании Пресса о нас
16.12.2011 15:39

Exascale in Russia

Отвечает Алексей Комков, заместитель генерального директора по продуктам и технологиям компании «Т-Платформы»:

Основные направления эволюции HPC-индустрии на 2012-2020 годы определены в Концепции по развитию технологии высокопроизводительных вычислений на базе суперкомпьютеров эксафлопного класса. Основой для ее разработки послужили результаты работ, выполняемых госкорпорацией «Росатом» в сотрудничестве с предприятиями высокотехнологичных отраслей промышленности, а также ведущими российскими научными и образовательными центрами. В Концепции отражены ключевые предложения основных участников мирового HPC-сообщества, касающиеся необходимости и принципиальной возможности создания вычислительных комплексов нового поколения. Реализация этой концепции должна обеспечить технологический прорыв в ряде стратегически важных отраслей экономики - в том числе в энергетике, ядерной физике, спутниковой навигации и связи, медицине и фармацевтике, а также геологоразведке. В течение последних 10-12 лет производительность суперкомпьютеров возросла более чем в 1000 раз, и по мнению аналитиков уже к 2018-2020 годам она может преодолеть барьер в 1 экзафлопс (1018 операций в секунду). Однако нельзя не учитывать ряд сдерживающих факторов. Преимущественно они связаны с вопросами ограниченного энергопотребления, надежности и конструктивными габаритами систем. В связи с этим вычислительные кластеры эксафлопсного уровня производительности предполагается строить с использованием гибридных архитектур. Все работы в рамках реализации Концепции предполагается выполнить в три этапа, которые предусматривают разработку суперкомпьютеров производительностью 10 и 100 Пфлопс в 2015 и 2017 годах соответственно. Завершение третьего этапа, в рамках которого будет разработана система производительностью 1 эксафлопс, запланировано на 2020 год. Система будет построена с использованием более чем 100-ядерных процессоров, а ее энергопотребление составит не менее 50 МВт. В рамках реализации концепции планируется разработать ряд новых технологий и высокотехнологичных решений – в том числе, новый процессор, систему жидкостного охлаждения на потоках горячей воды, а также системное программное обеспечение, среду программирования и управления кластерами. Специально разработанное прикладное ПО позволит новой системе выполнять комплексное моделирование различных процессов на основе новейших методик. При этом, будучи одним из разработчиков Концепции, наша компания создаст и обеспечит дальнейшее развитие аппаратных и программных комплексов, включая систему мониторинга и администрирования суперкомпьютерных комплексов. Разработку же сред программирования возьмут на себя другие партнеры, участвующие в реализации Концепции.

Наряду с разработкой вычислительного комплекса нового поколения, Концепция предусматривает развитие федеральных и региональных российских суперкомпьютерных центров, предоставляющих вычислительные ресурсы предприятиям и организациям различных отраслей промышленности. Подобные центры будут также способствовать развитию технологий удаленного доступа и экспертизы по суперкомпьютерному моделированию, расширят спектр услуг для решения прикладных задач, а также будут обеспечивать подготовку высококвалифицированных кадров для работы в суперкомпьютерной индустрии. Мы планируем развивать общефедеральные центры на базе крупнейших научно-исследовательских центров России: Вычислительный центр Московского государственного университета им. М.В. Ломоносова, Вычислительный центр Российской Академии Наук, Вычислительный центр Научно-исследовательского центра «Курчатовский институт», и многие другие. На первом этапе этой работы суперкомпьютерные центры будут обеспечивать до 100 Тфлопс, а на втором – до 1 Пфлопс. На период 2018-2020 годов мы планируем первые внедрения систем производительностью 1 Эксафлопс. Кроме того, планируется создание сети из 10-12 ведущих университетов России, научных и промышленных организаций для реализации программы подготовки квалифицированных кадров в области эксафлопсных технологий. На базе институтов Российской Академии наук, вошедших в состав сети, будет организовано проведение научно-исследовательских работ, а также создаваться кафедры и научно-исследовательские лаборатории для интенсивной подготовки специалистов в области экзафлопсных вычислений. Создание университетской части сети может быть выполнено как развитие центров суперкомпьютерных технологий, образованных в 2010-2011 гг.

Наша компания, наряду с ведущими игроками мирового HPC-рынка, входит в Президиум консорциума, формирующего европейскую технологическую платформу, призванную обеспечить независимый доступ Евросоюза к стратегическим суперкомпьютерным технологиям. Долгосрочный план аппаратных и программных разработок, создаваемый Платформой, будет нацелен на достижение ряда базовых целей, среди которых необходимо отметить лидерство Европы в научных открытиях, совершенных благодаря использованию НРС-технолгий; высокая точность прогнозов социально значимых явлений; создание энергоэффективных технологий в промышленности. Также работа Платформы позволит спроектировать новую компонентную базу для суперкомпьютеров на основе наиболее конкурентоспособных европейских разработок, а также будет способствовать совершенствованию экспертизы по использованию высокопроизводительных вычислений в промышленности и науке.

Кроме того, наша компания является российским представителем в проекте Holistic Performance System Analysis (HOPSA), объединившем компетенции российских и европейских суперкомпьютерных и научно-исследовательских центров для совместных разработок. Основанная цель этого проекта - создание интегрированной инфраструктуры для комплексного анализа эффективности и выявления «узких мест» при реализации параллельных вычислений. Анализ производительности на уровне отдельных процессов позволит выработать конкретные рекомендации для совершенствования как программного обеспечения, так и настроек аппаратной части системы. В результате разработчики смогут получить доступ к множеству средств глубокого анализа эффективности работы отдельных приложений и всего комплекса в целом. Российские участники проекта отвечают за анализ производительности и настроек аппаратной части вычислительных комплексов, а их европейские коллеги выполнят ряд задач по оптимизации приложений. Таким образом появится возможность получить достоверные сведения как о неэффективности отдельных приложений, так и о проблемах с производительностью аппаратной части комплекса. В результате проекта будет разработан набор средств для оптимизации приложений суперкомпьютеров и комплексного мониторинга эффективности всей системы в целом.

Помимо участия в этих проектах, мы самостоятельно развиваем суперкомпьютерные технологии нового поколения. При создании новых решений мы опираемся преимущественно на собственные разработки, сохраняя таким образом независимость от зарубежных производителей большинства комплектующих. Исходя из этого, мы планируем продолжить развитие международную сотрудничества с разработчиками оригинальных технологий, способствующих созданию вычислительных комплексов нового поколения.

 
Москва: +7 (499) 650-01-50

T-Platforms | 2016 All Rights Reserved