Введение
Стоит напомнить, что история этой выставки-конференции началась с небольшого семинара, который впервые состоялся в 1986 году, и на который собралось чуть более 80 человек. В 2012 году на эту крупнейшую суперкомпьютерную выставку в Европе приехали представители 57 стран. Очень интересен формат этой выставки-конференции: здесь есть пленарные доклады, панельные дискуссии, специальные презентации и возможность широкого обсуждения любых вопросов в кулуарах. В работе форума приняли участие 82 журналиста и аналитика. Исполнительный директор ISC Мартин Мейер особенно подчеркнул, что до Гамбурга добрались многие азиатские эксперты в области НРС.
Стенд Intel
Стенд Supermicro
ТОП 500
Одно из важных событий гамбургской конференции – очередной список 500 самых мощных суперкомпьютеров. Его новым лидером стал американский суперкомпьютер IBM Sequoia. В ходе теста Linpack он показал производительность в 16,32 петафлопс или 16,32 квадриллиона операций с плавающей точкой в секунду.
Суперкомпьютер-победитель использует архитектуру IBM BlueGene/Q и насчитывает полтора миллиона вычислительных ядер. Он был установлен в 2011 году в Ливерморской национальной лаборатории Лоуренса, которая подчиняется министерству энергетики США. Система занимает 96 стоек.
За один час эта вычислительная машина способна произвести такое количество вычислений, сколько почти все население Земли, 6,7 миллиардов, сделает с помощью обычных калькуляторов за 320 лет, если не будут прерываться ни на секунду. Компьютер использует 1,57 миллионов процессорных ядер и 1,6 петабайт оперативной памяти. Для размещения всего вычислительного комплекса потребовалась площадь в 420 квадратных метров.
В первой десятке произошли революционные изменения: 7 из 10 систем – новые, да и список первых 50 тоже обновился более чем на 60%. Вторая строчка осталась за японской системой K Computer, а дальше снова новички: IBM BlueGene/Q system в другой национальной лаборатории – Argonne National Laboratory, более 8 Петафлопс.
В Европе появилась система, конкурирующая по мощности с лидерами – SuperMUC, IBM iDataplex в Leibniz Rechenzentrum (Германия) на основе новых процессоров Intel Xeon E5-2600. Она занимает 4-ю позицию. Система в другом исследовательском центре – в Юлихе – JuQUEEN BlueGene/Q на восьмой позиции, пропуская вперед итальянскую систему CINECA – опять IBM: на этот раз BlueGene/Q.
Таким образом, в первую десятку мощнейших в мире суперкомпьютеров вошли три американские, две немецкие, две китайские, японская, итальянская и французская системы.
Российский суперкомпьютер “Ломоносов”, принадлежащий МГУ имени М.В. Ломоносова, получил в Top500 двадцать второе место с производительностью 0,9 петафлопс. А еще полгода назад, в ноябре 2011 года, “Ломоносов” занимал восемнадцатую строчку.
В текущий список попали еще 4 российских системы: МВС-100K из Межведомственного суперкомпьютерного центра РАН (148-я строчка), два суперкомпьютера из Курчатовского института (182-я и 390-я строчки) и вычислительный комплекс “СКИФ-Аврора ЮУрГУ” (максимальная позиция в Top500 год назад – 87 место) в Южно-Уральском государственном университете (185-я позиция). Однако важно отметить, что система “СКИФ-Аврора ЮУрГУ”, установленная группой компаний РСК, является самой энергоэффективной среди российских суперкомпьютеров согласно еще одному мировому рейтингу Green500.
Стоит отметить, что в основе всех российских систем используется архитектура Intel Xeon различных поколений.
Рейтинг Top500 вышел в 39-й раз. По традиции, список суперкомпьютеров обновляется дважды в год – в июне и в ноябре.
РСК на ISC’12
Всегда приятно на чужбине встретить стенды российских компаний, их немного, но они есть.
Стенд ЮУрГУ
Стенд МГУ
Группа компаний РСК, принимая участие в ISC третий год подряд, в этот раз даже выступила Серебряным спонсором конференции. На своем стенде группа компаний РСК представила целый спектр своих новых HPC-решений следующего поколения, основанных на инновационной архитектуре “РСК Торнадо”, реализующей применение высокоэффективного жидкостного охлаждения для стандартных и массово доступных серверных плат (различных производителей) и высокопроизводительных процессоров Intel Xeon, изначально созданных для традиционных систем с воздушным обдувом электронных компонент. Уместно напомнить, что год назад именно на ISC’11 специалисты РСК впервые в мире продемонстрировали революционную архитектуру “РСК Торнадо”, ставшую основой для создания передовых энергоэффективных решений для сегментов центров обработки данных (ЦОД) и суперкомпьютерных комплексов.
Группа компаний РСК представила на ISC’12 полную продуктовую линейку высокопроизводительных решений с высокой вычислительной плотностью на базе архитектуры “РСК Торнадо”, предназначенных для решения различных задач заказчиков и создания энергоэффективных и компактных ЦОДов: РСК микроЦОД (от 16 до 64 узлов), РСК миниЦОД (от 64 до 256 узлов) и РСК ЦОД (более 2-х стоек до десятков PFLOPS).
Системы класса РСК миниЦОД уже реализованы в ряде проектов в России, например, они работают в Федеральной службе по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды (Росгидромет) и в Московском физико-техническом институте (МФТИ) на базе Лаборатории суперкомпьютерных технологий для биомедицины, фармакологии и малоразмерных структур I-SCALARE (Intel super computer applications laboratory for advanced research).
Суперкомпьютерный комплекс “СКИФ-Аврора ЮУрГУ” класса РСК ЦОД установлен специалистами группы компаний РСК в Южно-Уральском государственном университете (Челябинск) – более 500 серверов с суммарной пиковой производительностью 117 TFLOPS. Эта система разработки и производства группы компаний РСК занимает 4 место в списке Top50 самых мощных компьютеров в России и СНГ (март 2012 г.).
По оценкам специалистов РСК, с момента начала эксплуатации в 2009 году первого вычислительного кластера в ЮУрГУ, а также еще нескольких ключевых суперкомпьютерных проектов, внедренных в Росгидромете (35 TFLOPS) и МФТИ (41,5 TFLOPS), суммарная экономия электроэнергии за счет использования эффективного жидкостного охлаждения составила 4,5 млн кВт*ч.
Специалисты РСК планируют разработать и внедрить в будущих проектах у своих заказчиков дальнейшее расширение архитектуры “РСК Торнадо” с поддержкой сопроцессоров семейства Intel Xeon Phi. На ISC’12 было анонсировано, что новое решение РСК будет поддерживать планируемые к выпуску сопроцессоры семейства Intel Xeon Phi, содержащие более 50 ядер.
Новое решение РСК для Intel Xeon Phi
На стенде РСК демонстрировалась разработанная система гибкого управления энергопотреблением для территориально распределенного ЦОДа как дополнительный функционал для решений на базе архитектуры “РСК Торнадо”. Данный подход позволяет оптимизировать энергопотребление распределенного ЦОДа, динамически устанавливая лимиты по энергопотреблению как отдельных вычислительных элементов ЦОДа от конкретного сервера, так и всего центра обработки данных включительно, в соответствии с выбранной политикой управления и существующими запросами на вычислительные ресурсы. В основе реализации этой системы лежит технология Intel Node Manager, позволяющая распределять энергобюджет на каждый вычислительный узел, а так же адаптивная модель управления общим энергопотреблением вычислительного кластера.
Это решение позволит заказчикам и пользователям систем РСК еще больше экономить электроэнергии, перераспределяя нагрузку в пиковые часы. Фактически, данный подход обеспечивает возможность увеличения до 20% вычислительной мощности внутри ЦОДа при существующих ограничениях внешнего подвода электропитания.
“С момента создания нашей компании три года назад мы сделали ставку на инновации, которые позволили нам создавать самые передовые суперкомпьютерные системы для повышения эффективности решения реальных задач конечными заказчиками. Уникальность передовых решений, представленных РСК на международной выставке ISC’12, в очередной раз подтверждают правильность этого курса”, — отметил Алексей Шмелев, исполнительный директор группы компаний РСК.
Интервью исполнительного директора группы компаний РСК Алексея Шмелева
Одна из важнейших задач посещения любой выставки – общение с интересными людьми. Вот что рассказал нам в беседе после тяжелого трудового дня Алексей Шмелев, исполнительный директор группы компаний РСК.
Алексей Шмелев
THG.ru: У вас есть интересная облачная платформа для высших учебных заведений. Как идет ее внедрение?
Алексей Шмелев: Не так давно мы завершили 1-й этап внедрения нашей образовательной платформы на базе облачных вычислений “РСК Универсум” в ходе реализации комплексного проекта в Северо-Восточном федеральном университете. После окончания этапа тестовой эскплуатации с начала нового учебного года наша система будет использоваться для повышения качества и эффективности учебного процесса на начальных курсах СВФУ (с вовлечением 4 тысяч студентов, при этом было обучено работе с ней 997 преподавателей). Мы ведем переговоры еще с несколькими университетами, параллельно развиваем саму платформу, наращиваем ее функциональность. При этом мы активно сотрудничаем с педагогами и методистами, чтобы расширенная функциональность была максимально полезна пользователям системы.
THG.ru: Планируете ли вы модернизировать эту платформу для использования ее в других областях?
Алексей Шмелев: Да. Образовательная платформа – это та область применения, которая была изначально очевидна. Мы реализовали эту возможность, что вызвало положительную реакцию рынка. Набравшись опыта в создании данного продукта и его практическом использовании, мы думаем и о других областях примения. Облачные решения сейчас очень актуальны.
THG.ru: Каковы Ваши впечатления от выставки?
Алексей Шмелев: На мой взгляд, очень вырос уровень качества представления результатов участниками выставки. Как у крупных вендоров, так и у образовательных учреждений. Например, стенд Южно-Уральского государственного университета в этом году выглядел очень достойно даже на уровне известных мировых научных центров, представляя результаты выполнения более чем 250 проектов в СКЦ ЮУрГУ с помощью установленного группой компаний РСК суперкомпьютера “СКИФ-Аврора ЮУрГУ”.
THG.ru: А каковы цели участия РСК в этой выставке?
Алексей Шмелев: Прежде всего, любая серьезная компания, рассчитывающая на долгосрочную перспективу работы на рынке, должна присутствовать на главной выставке в отрасли. Отсутствие компании-производителя и интегратора на ключевой выставке может быть плохим сигналом для заказчиков. Кроме того, участие в выставке ISC – это реальный шанс увидеть всех своих коллег в одном месте, обсудить перспективы сотрудничества с возможными партнерами и клиентами. И это уникальная возможность для общения практически со всеми заинтересованными лицами в нашей отрасли. Многие приезжают на выставку из самых разных стран мира в качестве посетителей.
THG.ru: Не планируете ли вы расширять свою деятельность за пределы России?
Алексей Шмелев: Вы правы, этот шаг назрел. Мы видим решение этой проблемы через построение партнерской сети, с помощью которой будет возможно продавать наши решения по всему миру. В том числе и на этой выставке я веду переговоры на эту тему.
THG.ru: А есть ли у нашего государства интерес к развитию суперкомпьютерной отрасли в России?
Алексей Шмелев: Несомненно да. Суперкомпьютерные вычисления – это один из стратегических приоритетов государственной политики. Свидетельство тому – высокие места, которые занимают суперкомпьютеры из российских бюджетных организаций в мировом списке ТОП500 и российском списке ТОП50.
Хочу подчеркнуть, что распространение суперкомпьютеров в стране – это не какое-то политическое решение, проводимое сверху, а реальная потребность развивающейся инновационной экономики. Суперкомпьютерная отрасль должна стать системообразующей, инфраструктурной отраслью. Я уже не говорю о таких задачах, как оборона страны, исследования космоса, фармацевтика, научные исследования – в них без суперкомпьютеров попросту движение вперед невозможно.
Еще одна деталь. Применение нашего суперкомпьютера в Южно-Уральском государственном университет демонстрирует, что он может использоваться для решения конкретных задач прикладной науки и местной экономики, и при этом приносить прибыль. Это совершенно новая и очень важная для России тенденция – прибыльность науки. Надеемся, что этот инновационный подход будет применяться и тиражироваться и в других российских университетах. Важно и то, что для решения реальных задач экономики студенты вовлекаются буквально с начала обучения в вузе и уже вносят свой посильный вклад на старших курсах.
Интервью декана факультета “Вычислительной математики и информатики” ЮУрГУ Леонида Соколинского
Не менее интересное интервью дал нашему специальному корреспонденту и Леонид Борисович Соколинский, декан факультета Вычислительной математики и информатики Южно-уральского Государственного Университета на стенде своего университета.
Леонид Соколинский
“Наша экспозиция отличается тем, что на стенде ЮУрГУ представлены примеры решения практических задач. Мы с удовольствием показываем, что задач этих стало больше, и спектр приложений стал шире. И это не какие-то студенческие работы, а решение реальных задач, которые заказывают нашему университету предприятия области. Как говорится, процесс пошел. Может быть не так быстро и интенсивно, как нам хотелось бы, но – пошел. Это очень важно для нас.
Кроме того, мы продолжаем развивать и наши суперкомпьютерные мощности. Стоит подчеркнуть, что у нас работает одна из самых энергоэффективных систем в мире, а в России по этому параметру она лидирует. В рейтинге Green500, где суперкомпьютеры ранжируются по энергоэффективности, наш суперкомпьютер “СКИФ-Аврора ЮУрГУ” демонстрирует лучший результат для России. У нас есть серьезные планы по расширению нашей систему уже в этом году.
Мы не случайно уделяем такое внимание энергоэффективности, сегодня это основной тренд на рынке суперкомпьютеров. Ведь самые мощные суперкомпьютеры сегодня потребляют столько же энергии, сколько небольшой город.
Здесь на выставке в Гамбурге однозначно видно, что одно из ключевых направлений достижения энергоэффективности – это жидкостное охлаждение. Год назад на этой же выставке жидкостное охлаждение было некоторой инновацией, изюминкой, а сегодня о нем говорят практически на каждом втором стенде. Приятно отметить, что наш суперкомпьютер был не только первым в России, построенным с использованием жидкостного охлаждения и процессоров Intel Xeon, но и в мире. Именно оно и позволило СКЦ ЮУрГУ стать лидером по энергоэффективности в России.
Второй интересный тренд на современном суперкомпьютерном рынке – это применение многоядерных ускорителей. Использование их в сочетании с жидкостным охлаждением должно позволить нам войти в двадцатку самых энергоэффективных суперкомпьютеров мира.
Технический директор корпорации Intel по направлению НРС в регионе ЕМЕА Андрей Семин в разговоре с нашим корреспондентом также подчеркнул, что анонс новых сопроцессоров Intel Xeon Phi – одно из главных событий нынешней конференции. Они появятся на рынке в конце 2012 года, но уже сейчас основные НРС-вендоры готовят свои решения для этих сопроцессоров, а разработчики ПО активно адаптируют приложения для работы с ними.
Андрей Семин (в центре)
Архитектура MIC предусматривает объединение традиционных х86-совместимых ядер со специализированными ядрами для повышения эффективности выполнения параллельных вычислений. Первыми изделиями линейки Intel Xeon Phi станут сопроцессоры с кодовым названием Knights Corner, насчитывающие более 50 ядер. При их производстве будут применяться 22-нанометровая технология и инновационная методика Tri-Gate. Объём памяти GDDR5 составит не менее 8 Гб.
Сопроцессоры Intel Xeon Phi сохранят совместимость с моделями программирования архитектуры x86 и будут восприниматься приложениями как отдельные вычислительные узлы, функционирующие под управлением собственной ОС на базе Linux. Такой подход обеспечит дополнительную гибкость работы при реализации кластерных решений.
Intel Xeon Phi
Изделия семейства Intel Xeon Phi получат поддержку расширений SIMD (512 бит), что дополнительно увеличит скорость работы за счёт обработки нескольких элементов данных с помощью одной инструкции.
Предполагается, что Intel Xeon Phi дополнят существующие семейства Intel Xeon E5-2600/4600. Новые сопроцессоры увидят свет во второй половине текущего года: первое поколение Intel Xeon Phi ориентировано на высокопроизводительные вычисления; последующие модели будут использоваться в корпоративных центрах обработки данных и рабочих станциях.
Использовать эти сопроцессоры в своих системах уже выразили намерение 44 производителя, включая Bull, Cray, Dell, HP, IBM, Inspur, РСК, SGI, NEC и другие.