Суперкомпьютерная индустрия находится в большом компьютерном мире на особом положении. Относительно других отраслей занимаемый ею сегмент невелик, в нем работает ограниченное число компаний и специалистов, однако имено суперкомпьютеры, а не иные технологии привлекают к себе внимание руководителей государств, академической и университетской общественности. Политики научились манипулировать терафлопсами, петафлопсами и уже экзафлопсами, а инициатива по созданию программного обеспечения для таких систем, особенно попадающих в разряд стратегических, поддержана всеми странами "большой восьмерки", которые в совокупности намереваются тратить ежегодно на разработку до 500 млн долл.

Если же говорить о России, то у нас во всем, что связано с суперкомпьютерами, сказалась наша национальная особенность — очевидная политизированность этой темы. Особую озабоченность высокопроизводительными вычислениями проявляет, например, руководство Госдумы, которое регулярно выступает с пространной риторикой. Другая особенность состоит в преобладании доли частной компании «Т-платформы" в известных поставках высокопроизводительных систем. Солидарность политиков и ректоров университетов с этой компанией, сложившаяся в связи с проектом «Ломоносов», не может не заинтересовать стороннего наблюдателя. С другой стороны, если учесть результаты проектов по строительству суперкомпьютеров, например в Сарове, то может оказаться, что эту компанию и нельзя назвать лидером. Еще одна особенность отечественного рынка суперкомпьютеров состоит в том, что доли на нем компаний - создателей таких систем резко изменяются из-за того, что крупные проекты случаются не каждый год, и реализуют их разные поставщики. Тем не менее вместе с директором по маркетингу компании "Т-платформы" Алексеем Комковым попробуем выяснить, чем аргументировано создание отечественного экзафлопсного компьютера, какой позитивный результат от его появления следует ожидать и окупятся ли вообще инвестиции G8 в HPC. К числу важнейших задач мирового сообщества относятся изучение климатических явлений, оценка последствий глобализации экономики, создание "плоского мира" и анализ многих других факторов современной действительности. Ни один из современных компьютеров не может вместить в себя достаточно точную модель хотя бы одной из этих задач, и создание экзафлопсного компьютера, который, как предполагается, с такой задачей справится как в смысле вычислительной мощности, так и в смысле обработки больших объемов данных, является общей проблемой, стоящей перед человечеством.

Аргумент, приведенный Комковым в пользу того, что создание суперкомпьютеров будет содействовать развитию сопутствующих технологий, на первый взгляд выглядит спорным. В последние годы почти нет примеров позитивного влияния HPC-отрасли на остальную ИТ-индустрию, и в этом можно винить кластеры Beowulf, способствовавшие размыванию идеи суперкомпьютеров в духе первых моделей Cray и гипотетического HAL из "Космической одиссеи 2001" Стэнли Кубрика. По сути, они повлияли на консервацию процессорной базы, что явно видно из списка Top500, доминирующее положение в котором занимают системы на процессорах архитектуры x86-64, а сейчас к ним добавились еще и GPU, заимствованные из игровой сферы, и межсоединение InfiniBand, также создававшееся не для HPC-индустрии. Иначе говоря, развитие суперкластеров идет ислючительно по пути коммодитизации. С другой стороны, в прогнозируемом будущем могут быть созданы специализированные процессоры с минимальным потреблением за счет снижения напряжения и нового дизайна, решающего энергетические проблемы. Потенциально к решению такой задачи способны Intel и AMD, но основные надежды связывают с IBM — с ее процессором Power7, созданным по заказу агентства DARPA. Не следует сбрасывать со счетов и компанию ARM, разработанное ядро которой позволяет создавать процессоры с низким потреблением.

Большое влияние на дальнейшее развитие HPC-индустрии будет оказывать программное обеспечение для систем с массовым параллелизмом, и значение таких разработок не ограничивается суперкомпьютерами — проблема работы со множеством потоков и ядер рассматривается сегодня гораздо шире. Что касается наших достижений в этой сфере, то они скромны; правда, имеются нишевые задачи, например адаптация унаследованных приложений для выполнения на кластерных архитектурах, для решения которых привлекаются отечественные специалисты, компании и вузы. Развитию в более широких масштабах мешает характерная для России сложность создания сплоченного индустриального сообщества. Ситуацию усугубляет и то, что и в нашей стране, и во всем мире направление суперкомпьютеров не является в полной мере рыночным, а финансируется государством, без участия которого ни в одной стране мира HPC-индустрия существовать не может. В нашем случае нет сложившейся системы или дисциплины доказательства перспективности той или иной разработки, претендующей на бюджет; скорее, по словам Комкова, можно говорить о стремлении расталкивать других, чтобы получить решение в свою пользу. Любые попытки создания чего-то вроде федерации заканчиваются скандалами, сопровождающимися перетягиванием одеяла на себя, а жаль — лоббистские возможности индустрии в целом больше суммы возможностей ее отдельно взятых участников. Например, компания «Т-платформы» выражает готовность к установлению партнерских отношений в деле развития отечественной суперкомпьютерной индустрии, отсутствие которых сейчас следует рассматривать как беду страны в целом.

Правда, в условиях, когда одна компания добилась лидирующего положения, другим рассчитывать на паритет сложно. Кроме того, деятельность компании «Т-платформы», во всяком случае в том виде, как ее представляли до сих пор, оставляла немало вопросов. Например, странно, когда молодая небольшая компания берется решать задачи государственного масштаба, объем которых находится в явной диспропорции с ее видимым потенциалом. Единственным критерием оценки реальных достижений компаний, замеченных сегодня в суперкомпьерной индустрии,  которые уже отрапортовали о создании петафлопсного компьютера, является прозрачность деятельности компании и доступность для оценки независимыми экспертами ее изделий. Возможно, в этом отношении компания "Т-платформы" выглядит прозрачнее, чем ряд государственных организаций, тратящих народные средства. Неполная прозрачность частной компании вполне объяснима — стоимость коммерческих проектов она имеет полное право не раскрывать, но все, что делается по государственным заказам, должно быть доступно общественности.

Сегодня компания "Т-платформы" занимается проектированием собственных суперкомпьютерных архитектур (у нее нет OEM-соглашений с каким-либо производителем), в том числе проблемой энергопотребления, разводкой плат, используя стандартные компоненты. Всего в проектировании занято 20 человек. По словам Комкова, сборка кластеров напоминает работу с конструктором «Лего», и в компании имеется небольшая группа разработчиков собственной архитектуры (принципиальная структура, основы конструктивной реализации, компоненты, межсоединения), которая передает результаты своей работы в дочернюю компанию "Т-сервисы", имеющую опыт выполнения инженерных расчетов, включая механические, тепловые, гидродинамические — это еще 15-20 человек. Детальная доработка и выпуск изделий выполняется также специализированными компаниями, иначе говоря, "Т-платформы" — это типичная беспроизводственная (fab-less) компания. Изготовление продукции осуществляется на Тайване, где размещена еще одна дочерняя фирма "Т-дизайн", в которую были наняты пять местных специалистов. Сегодня ни один HPC-производитель не обладает полным циклом производства — никто самостоятельно не производит корпуса, кабели, печатные платы. Есть только одна компания, которую можно назвать компанией IDM (Integrated Design Manufacturer), — это IBM. Даже Intel часть своих микросхем для периферии производит на TSMC.

Данная схема выглядит достаточно прозрачной, но чем-то напоминает обреченное на провал начинание актера и телевизионного ведущего Николая Фоменко в его попытке выпустить суперкар "Маруся". Понятно, что Фоменко не Энцо Феррари, и нет в Москве технологической культуры, которая складывалась со времен знаменитых миланских мастеров, столетиями изготавливавших гужевые экипажи. Однако Комков напомнил об известной компании Cadence, занимающейся созданием программного обеспечения для автоматизации проектирования электронных приборов. Из примера этой компании видно, что современные технологии и способы передачи знаний и опыта принципиально отличаются от традиционных, поэтому размер компании и ее инженерный багаж имеют меньшее значение, чем, например, в машиностроении. В качестве примера можно привести и крошечные израильские компании, усваивающие современные приемы проектирования не хуже известных монстров полупроводниковой индустрии. Соотношение числа занятых в большой компании и в стартапе вполне может быть 10:1 без какой-либо потери качества.

Сегодня перед компаниями суперкомпьютерной отрасли, в частности перед "Т-платформами" стоит задача превращения технологий и штучных разработок в продукты, а как известно, различие между опытным образцом и серийным продуктом может быть очень велико. Какими бы высокими ни были показатели кластеров "Ломоносов" и ему подобных, назвать их продуктом нельзя, поскольку нет еще документации, учебных курсов и тренингов, сертификаций и многого другого, что отличает опытное изделие от серийного. Компания "Т-платформы» преодолела начальный этап становления (предприняла экспансию на западные рынки, разработала собственную кластерную ОС, создала компанию «Т-Сервисы») и теперь планирует заняться такой деятельностью, тем более что сегодня в линейке ее продуктов имеются как настольные суперкомпьютеры, так и системы высшего класса, сравнимые с Cray CX-1 и SGI Octane.

Переход от экспериментального изделия к промышленному имеет еще одно важнейшее следствие — он предполагает объективную оценку со стороны отрасли эффективности и удобства эксплуатации изделий компании. Сколько бы ни было красочных выступлений российских обладателей суперкластеров о решенных ими задачах, до сих пор ни один из них не предоставил убедительных документов по загрузке системы, оценке эффектности ее использования.

В беседе с Комковым прозвучал и еще один вывод — оказывается, в нашей отечественной реальности и с учетом нашей российской ментальности остро необходимы даже не полностью загруженные задачами суперкомпьютеры. Они выполняют функцию «ледоколов», разрушающих косность сознания чиновников и пользователей. Действительно, у нас невозможна стратегия малых дел, малым делам никто из государственных мужей способствовать не станет, а вот замахнуться на постройку колосса — это наше, российское. Потом, выучившись на гигантах, начнем делать изделия в тех масштабах, какие требует реальная жизнь; впрочем, похоже, что это особенность всей восточной культуры: построив двухпетафлопсный Tianhe-1A, сейчас китайцы, по крайней мере, как следует из открытых источников, озаботились его загрузкой.

Поделитесь материалом с коллегами и друзьями

Купить номер с этой статьей в PDF