Samara Portal Technology, Computers

Самарский портал "Технологии, компьютеры"

C 31 мая по 3 июня 2010 года в Гамбурге (Германия) прошла крупнейшая международная суперкомпьютерная конференция ISC 2010, в рамках которой был объявлен очередной список 500 самых мощных суперкомпьютеров мира, и крупнейшая выставка по высокопроизводительным вычислениям (High Performance Computing, HPC). В работе выставки и конференции принял участие специальный корреспондент THG Александр Семёнов. Своим взглядом на развитие отрасли с ним поделился директор по технологиям НРС в регионе ЕМЕА корпорации Intel Андрей Сёмин.

Александр Семёнов: Расскажите, чем интересен нынешний момент в развитии высокопроизводительных вычислений?

Андрей Сёмин, директор по технологиям НРС в регионе ЕМЕА корпорации Intel.

Андрей Сёмин: Все развивается, хотя кризис и наложил свой отпечаток на развитие этого рынка, несколько снизив темпы его развития. Для России, да и для других стран развитие HPC во многом зависит от того, какой вклад в него вносят правительства стран. Из-за снижения инвестиций в эту отрасль несколько замедлилось развитие суперкомпьютеров в Западной Европе (входящих в список ТОП500), зато заметно увеличилось их число в Китае. За последние два года в десятке самых мощных суперкомпьютеров мира появилось два китайских суперкластера. В каждый из них китайское правительство вложило около 100 млн. долларов. Можно только порадоваться за наших коллег, и остаётся надеяться, что российское правительство предпримет аналогичные шаги.

Ещё одна очень позитивная «восточная» тенденция состоит в том, что несмотря на централизацию власти в Китае, инвестиции в разные суперкомпьютерные центры возрастают, и ускоряется развитие платформ и архитектур. Это важно для поддержания здоровой конкуренции на локальном рынке. Кстати, подобное типично и для развитых стран: наличие нескольких суперкомпьютерных центров с разными идеями и направлениями развития этого сектора рынка. Только благодаря этому можно выбрать оптимальные средства для решения важных научных и народно-хозяйственных задач.

Прокомментируйте, пожалуйста, только что объявленный список ТОП500.

Прежде всего, хотелось бы отметить, что корпорация Intel еще больше увеличила своё представительство в этом списке: 408 систем (около 82%) – это ещё один рекорд. Пользователи «голосуют кошельком», выбирая суперкомпьютеры на базе Intel для своих задач. Это не случайно: аппаратные решения Intel теперь предоставляют пользователям самые широкие возможности для высокопроизводительных вычислений. Ни для кого не секрет, что уже 15-20 лет корпорация Intel последовательно стремится «демократизировать» НРС, сделать их доступными максимально широкому кругу пользователей, а не только национальным лабораториям и закрытым государственным ведомствам отдельных стран. На наш взгляд очень важно, чтобы НРС были доступны университетам, небольшим компаниям в любой отрасли, исследовательским лабораториям, которые создают самые современные наукоёмкие продукты.

В частности, в выступлении старшего вице-президента Intel Кирка Скаугена на конференции было объявлено, что Intel в недалеком будущем планирует выпустить решения на базе Intel® Many Integrated Core (MIC), благодаря которой аппаратные платформы смогут предложить вычисления со скоростью более 1 трлн. операций в секунду. При этом продукты на базе архитектуры MIC сохранят традиционные преимущества процессоров Intel, такие как простота программирования и универсальность.

Первый продукт под кодовым наименованием Knights Corner будет изготавливаться в соответствии с 22-нм технологическими нормами. Кирк Скауген во время своего выступления показал пластину с 22-нанометровыми чипами памяти, но массовое производство новых процессоров с применением аналогичного техпроцесса начнётся через пару лет, поскольку надо переоснастить заводы.

Knights Corner предназначен для сложных вычислений, потребность в которых возникает при геологических изысканиях, обработке данных научных экспериментов, в ходе моделирования климата и совершенствования финансовых операций. Транзисторы в теле Knights Corner будут обладать размерами в одну 22-миллиардную долю метра; в каждом процессоре будет размещено более 50 ядер. Intel по-прежнему следует закону Мура, удваивая число транзисторов в микросхемах каждые два года. Архитектура Intel® MIC сможет предложить широкие перспективы для параллельных приложений, для таких задач, где важна передача колоссальных объёмов данных.

Этот новый сопроцессор предоставит широкую свободу большому классу задач – как по скорости решения, так и по количеству процедур, обрабатываемых одновременно. Мы называем его сопроцессором, потому что он наследует стандартную архитектуру Intel Х86, и написание программ для него не сложнее, чем для систем на основе Intel Xeon или Intel Atom.

Пакет инструментов Knights Ferry для проектирования и разработки решений на базе новой архитектуры уже доступен некоторым компаниям. Начиная со второй половины 2010 года Intel планирует расширить действие программы, что позволит стимулировать эволюцию Intel® MIC значительно большему числу разработчиков. При работе с Intel® MIC можно использовать те же инструменты и подходы, что и для процессоров Intel Xeon. Архитектура Intel® MIC является результатом нескольких проектов Intel, включая Larrabee и «одночиповый облачный компьютер». В конечном счёте, благодаря разнообразию моделей программирования в руки исследователей и учёных будет передана беспрецедентная вычислительная мощность.

Какие основные цели ставил перед собой Intel, создавая этот новый процессор?

Я бы назвал главной целью рост доли НРС-бизнеса в деятельности Intel. Как сказал Кирк Скауген, высокопроизводительные вычисления приносят компании четверть объёма продаж в секторе решений для крупных предприятий. Поэтому мы ведём исследования и разработки в этом направлении, чтобы расширять функциональность процессоров и платформ, которые нужны для НРС.

Другая цель заключена в том, что по нашему мнению один-единственный процессор не может решать все задачи. Xeon оптимален в одной области, а Atom – в другой, они не взаимозаменяемы. У Knights Corner также есть определённая сфера применения, которая предназначена только ему.

Вы директор по технологиям НРС Intel в регионе ЕМЕА. Можете ли вы в регионе вашей ответственности выделить наиболее и наименее успешные страны по внедрению НРС?

Традиционно высокопроизводительные вычисления используются для решения научных и индустриальных задач. В экономически развитых странах это происходит давно и прежде всего в негосударственном секторе. HPС эксплуатируются в автоиндустрии и аэрокосмической промышленности, в геологоразведке и медицине. Больше всего суперкомпьютеров сегодня в Европе – в Великобритании, Германии, Франции, затем – в Норвегии и Швеции. Впечатляющий рост за несколько последних лет демонстрирует Россия. В последнем списке ТОП500 уже 11 российских суперкомпьютеров, а ведь ещё осенью 2009 года их было всего 8. В таких огромных регионах, как Африка и Ближний Восток, суперкомпьютеров меньше, чем у нас на родине. В Турции пока нет крупных HPC-центров, в Саудовской Аравии и ЮАР их по одному. Поэтому Россия в этой сфере ближе к развитым странам и уверенно догоняет их в широте использования суперкомпьютеров.

Какие усилия вы прилагаете для развития НРС ещё «отстающих» регионах?

Мы стараемся создать в них первые «островки экспертизы», чтобы подготовить почву для строительства и использования суперкомпьютеров. В частности, несколько лет назад глава Intel Крейг Барретт вместе с компанией НР подарил суперкластер Южно-Африканскому HPC-центру. Теперь этот центр так развился, что создаёт собственные суперкомпьютеры, которые лишь ненамного уступают по мощности машинам из ТОП500.

А что делает Intel в плане развития НРС в России?

Следует начать с того, что все 11 российских суперкомпьютеров из списка ТОП500 построены на базе Intel. Это означает, что нас в России знают и нам в России верят. Каждый из суперкластеров создавался при нашей поддержке в самом широком смысле этого слова. У нас в России есть несколько центров компетенции в области супервычислений, созданных совместно с отраслевыми учреждениями (например, Росгидромет) и университетами (Москва, Челябинск). Мы проводим совместные конференции и помогаем другим участвовать в создании новых знаний с помощью НРС. Основную часть наших усилий в России мы тратим на расширение областей применения НРС. Мы считаем своей главной задачей продемонстрировать эффективность супервычислений для экономики России. ТОП500 – важный результат для политического престижа страны, но экономический эффект от внедрения НРС все-таки важнее: это инструмент производства. В США подобный тезис давно приняли, и сегодня там HPC ставят на первое место по важности для конкурентоспособности страны.

В России развиваются интересные суперкомпьютерные программы, например, «СКИФ-ГРИД» (в рамках Союза России и Беларуси). В ее рамках создано несколько отечественных суперкомпьютеров значительная часть интеллектуального продукта; была показана эффективность использования суперкомпьютеров в разных отраслях народного хозяйства. Во многом благодаря этой программе Россия занимает на рынке суперкомпьютеров достойное место в мире. Хотя по объёму средств «СКИФ-ГРИД» не может конкурировать с американскими и европейскими программами, я считаю, что очень важно продолжать её поддержку.

Скажите несколько слов о процессоре Itanium в свете стратегии Intel на демократизацию высокопроизводительных вычислений. И есть ли это будущее вообще?

Несмотря на то, что для высокопроизводительных вычислений этот процессор сегодня используется всё реже, у него остается определённая область применения – критически важные для компаний приложения. К примеру, при контроле за атомными электростанциями или в системах управления центральных банков приложения должны работать безотказно. Подобный уровень надёжности и безопасности массовые процессоры обеспечить не могут – это не их задача. Здесь работает и будет продолжать работать Itanium.

Расскажите поподробнее о том, чем конкретно приходится заниматься именно вам в вашей деятельности.

Прежде всего, я руковожу достаточно небольшой по меркам Intel группой инженеров, перед нами стоят четыре основные задачи.

Первое – это поддержка наших конечных пользователей и поддержка продаж. Мы обеспечиваем анализ и тестирование приложений наших заказчиков, помогаем понять применимость наших процессоров для решения тех или иных задач заказчиков.

Второе – стратегическая более важная задача – это работа с потребителями на долгосрочной основе, то есть поддержка тех, кто использует приложения или создаёт их самостоятельно. Мы активно сотрудничаем с компаниями из нефтегазовой и других отраслей, помогая им создавать десятки разных приложений, оптимизируя их для работы на процессорах Intel.

Третье – работа с разработчиками приложений для НРС. В частности, в Европе это компания Schlumberger, занимающаяся созданием программных комплексов для геологоразведки, или компании, ESI занимающиеся «крэш-тестами» для автомобилей с использованием сложнейших вычислительных комплексов. Наша задача состоит в том, чтобы помочь им полностью использовать функционал, заложенный в наших процессорах. Уже сейчас мы работаем над адаптацией к возможностям процессоров, которые появятся только через пару лет.

Четвёртое и может быть, самое важное – мы собираем информацию о том, что происходит на рынке, от конечных пользователей до разработчиков ПО, затем анализируем её и передаём в виде отчётов разработчикам процессоров и приложений. Таким образом, запросы самого широкого круга пользователей воплощаются в возможностях будущих процессоров Интел.

Корпорация Intel хорошо известна во всем мире благодаря своим масштабным социальным инициативам. Расскажите о некоторых подобных в сфере НРС.

У нас есть несколько программ, связанных с образованием, поскольку в области НРС главным остается именно образование, а также создание и распространение контента в области параллельного программирования. Мы безвозмездно передаём этот контент университетам для использования на всех уровнях. Хочу подчеркнуть, что этот контент не привязан ни к одному из продуктов Intel и не предназначен для продвижения тех или иных процессоров. Это фундаментальный базис знаний, ориентированный на развитие отрасли и распространение полезной информации студентам.

Мы поддерживаем и другие программы работы с университетами, в частности, берём на стажировку студентов. Они работают в наших коллективах, перенимают опыт, накопленный Intel, а впоследствии могут использовать его в своей деятельности. Таким образом, экспертиза Intel распространяется и на другие области жизни. На мой взгляд, это не менее важный аспект нашей социальной ответственности, чем благотворительность.

Спасибо большое за очень интересное интервью.

Intel: архитектурные неизлишества… с хвостиком

Intel: архитектурные неизлишества… с хвостиком. Статья Владислава Боярова

16-я ежегодная конференция «КОСС Плюс» – возраст зрелости

16-я ежегодная конференция «КОСС Плюс» – возраст зрелости. Статья Владислава Боярова