Михаил Кожевников:

Даже в условиях кризиса мы ожидаем рост рынка суперкомпьютеров на уровне 60% в год

О российском рынке суперкомпьютеров, его нынешнем состоянии, проблемах и перспективах развития, а также о представленных на нем продуктах в интервью CNews рассказал Михаил Кожевников, коммерческий директор компании «Т-Платформы».

CNews: Как вы оцениваете нынешнее состояние российского рынка суперкомпьютеров? Какие технологические изменения последнего времени на нем вы можете отметить?

Михаил Кожевников: Рынок суперкомпьютеров сейчас находится на подъеме и растет гораздо быстрее большинства других секторов ИТ-рынка. Потенциал данного сегмента очень велик, и его развитие будет еще стремительнее, если удастся преодолеть несколько факторов. Во-первых, любой суперкомпьютер – это оборудование, требующее не только больших первоначальных вложений, но и постоянных расходов на обслуживание. Во-вторых, специализированное ПО для высокопроизводительных расчетов на порядки дороже, чем ПО для обычных компьютеров. И, в-третьих, в стране катастрофически не хватает специалистов, умеющих выполнять расчеты на суперкомпьютерах. Иными словами, хотя применение высокопроизводительных расчетов и позволяет экономить значительные ресурсы и получать дополнительную прибыль, зачастую у компаний либо не хватает свободных средств на покупку оборудования и ПО, либо они испытывают недостаток в экспертах, способных выполнять нужные расчеты. Впрочем, такое положение характерно не только для России, все это – общемировые проблемы.

Получается, что потребность в высокопроизводительных вычислениях испытывают многие компании, в то время как реально удовлетворить ее могут далеко не все. Именно с необходимостью исправления этого перекоса было связано наше решение открыть совершенно новое для России направление – аутсорсинг высокопроизводительных вычислений. Мы начали предоставлять в аренду вычислительные мощности суперкомпьютеров и оказывать услуги по выполнению расчетов силами наших специалистов. Таким образом, компании получают доступ к вычислительным мощностям в нужном им объеме и могут всецело положиться на наших экспертов, которые выполнят для заказчика все расчеты. Соответственно, у клиентов появляется возможность безболезненно оценить эффективность суперкомпьютера, что позволит им взвешенно принять решение о приобретении собственного аналогичного оборудования. Если же постоянной необходимости в сложных расчетах нет, то заказчик всегда может прибегать к нашим услугам по мере надобности.

Что касается технологических решений и изменений, то одной из главных тенденций последних лет здесь стало все более широкое распространение blade-серверов. Известно, что blade-системы превосходят стандартные по компактности вычислительных узлов, надежности и энергопотреблению. Однако до последнего времени они были весьма дороги, и лишь массовое появление blade-серверов в других сегментах ИТ-рынка привело к падению цен, и кластеры на blade-серверах сравнялись в цене со стандартными. Следуя данной тенденции, еще два года назад мы занялись разработкой собственных blade-систем, и на сегодняшний день чувствуем себя тут вполне уверенно, успешно конкурируя даже с мировыми гигантами.

В последнее время все большее значение приобретают гибридные вычислительные системы, ведь рост производительности суперкомпьютеров далеко не всегда дает пропорциональный рост производительности реальных приложений. И, наконец, еще одна проблема, на которой сосредоточены усилия разработчиков – снижение удельного энергопотребления суперкомпьютеров. Наиболее мощные системы потребляют сейчас мегаватты энергии, что влечет за собой большие затраты на содержание суперкомпьютера.

Если говорить о цифрах, то темпы роста производительности выглядят просто фантастически: с сентября 2007 по сентябрь 2008 года суммарная производительность 50 самых мощных суперкомпьютеров России и СНГ возросла более чем в 5 раз – с 61,6 до 331,7 триллионов операций в секунду (TFlops). При этом 42% систем, представленных в списке Top-50, произведено в России. Причем если российских поставщиков суперкомпьютеров около десятка, то отечественный производитель только один – «Т-Платформы». Вдобавок наша компания единственная в России, чьи суперкомпьютеры неоднократно фигурировали в первой сотне мирового рейтинга Top-500.

CNews: Какова ваша оценка объемов и динамики российского рынка суперкомпьютеров?

Михаил Кожевников: В целом российский рынок суперкомпьютеров развивается намного динамичней общемирового. По данным IDC, мировой рынок суперкомпьютеров ежегодно растет на 9,2%, в то время как для России, по нашим оценкам, эта цифра составляет порядка 40%.

По нашим данным, объем суперкомпьютерного рынка России в 2007 году составил около 60 млн долл., в 2008 году рынок вырос примерно до 80 млн долл. Рост мог быть и больше, но многие крупные проекты были перенесены на следующий год. Поэтому даже в условиях кризиса мы ожидаем, что за 2009 год рынок вырастет примерно на 60%.

Как уже говорилось, рынок суперкомпьютерных мощностей далек от насыщения. Если хотя бы отчасти будут решены перечисленные выше проблемы, то темпы роста рынка могут превысить 100% в год.

CNews: Кто в России является основными заказчиками подобного рода систем? В каких отраслях они применяются, какие задачи решают?

Михаил Кожевников: Основными заказчиками суперкомпьютеров в России по-прежнему остаются научно-образовательные учреждения и государственные структуры, однако в последние годы увеличилась доля проектов в промышленности. Интерес к таким системам отмечается и в сфере компьютерной графики. Среди наших проектов в этой области можно упомянуть использование рендер-фермы T-Blade для создания спецэффектов в фильме «Обитаемый остров».

Количество отраслей, заинтересованных в суперкомпьютерах, будет расти и дальше. Опыт показывает, что доступ к высокопроизводительным вычислениям дает компаниям реальные конкурентные преимущества и позволяет ускорять внедрение инноваций. Если взглянуть на мировую практику, то можно увидеть, что суперкомпьютеры применяются практически во всех отраслях. Например, с помощью высокопроизводительных вычислений Whirlpool создает упаковку, предохраняющую стиральные машины от повреждений при перевозке; PPG моделирует линзы для солнцезащитных очков; DuPont создает новые виды сельскохозяйственных культур, устойчивые к неблагоприятным условиям; а логистические компании оптимизируют цепочки поставок.

CNews: Каковы в среднем расходы на построение суперкомпьютера уровня середины списка Top-500? Суперкомпьютеры какого класса превалируют в России?

Михаил Кожевников: Сейчас в середине списка Top-500 фигурируют суперкомпьютеры мощностью не более 20TFlops. Стоимость подобного рода вычислительных систем российского производства на сегодняшний день составляет порядка 100 млн руб. При этом непосредственно на суперкомпьютер тратится только половина этих средств. Еще около 30% приходится на инфраструктуру и системы противопожарной безопасности, 10% – на системы хранения данных и еще 10% – на подготовку помещения.

При этом кроме самого суперкомпьютера необходимо еще и программное обеспечение для высокопроизводительных расчетов, и в ряде случаев его стоимость может превосходить стоимость оборудования в несколько раз. Поэтому ни о каком прайс-листе на суперкомпьютерные системы не может быть и речи. Это комплексные проекты, причем разные разработчики могут по-разному оценивать стоимость одного и того же проекта. Порой под стоимостью суперкомпьютера подразумевают только стоимость самой вычислительной системы без затрат на инфраструктуру.

Если взять российский рейтинг Top-50, то самые мощные суперкомпьютеры сейчас обладают пиковой производительностью более 60 TFlops, средние системы – 3-5 TFlops, а совсем рядовыми в настоящий момент считаются суперкомпьютеры производительностью 0,5-1 TFlops.

CNews: Какие технологические и организационные сложности чаще всего возникают при построении суперкомпьютеров?

Михаил Кожевников: Создание каждого суперкомпьютера – это уникальный проект. Во всем мире вряд ли найдется два абсолютно одинаковых суперкомпьютера. Каждый из них создается под решение конкретных задач в конкретной отрасли. Основная цель разработчика – обеспечить максимальную производительность нужных заказчику приложений при заданном бюджете. Достичь ее можно разными путями, варьируя набор вычислительных компонентов и настройки системного ПО. Поэтому самая большая сложность – найти среди множества комбинаций аппаратных и программных элементов ту, которая будет оптимальной по соотношению «цена/производительность».

Кроме того, постоянно растут требования к инфраструктуре суперкомпьютерного центра. Если два-три года назад создание суперкомпьютера сводилось в основном к разработке вычислителя, то сейчас необходимо создавать еще и инженерные системы. Связано это, главным образом, с тем, что мощность суперкомпьютеров увеличивается, а значит, большим становится и их энергопотребление. Поэтому необходимо создавать системы энергообеспечения и кондиционирования, что предполагает серьезные объемы работ.

Безусловно, помимо упомянутых задач, при создании суперкомпьютеров возникают и другие проблемы, которые, так или иначе, решаются. Что же касается собственно разработчика, то для него сложнее всего быть постоянно на переднем крае современных технологий. Он должен поддерживать свою техническую вооруженность на максимальном уровне, идя в ногу с мировым прогрессом и даже опережая его. Это требует колоссальных усилий, но без этого практически невозможно выжить на суперкомпьютерном рынке. Хотя все вложения в инновационные разработки в любом случае окупаются сторицей, ведь именно они повышают конкурентоспособность производителя.

CNews: Какие производители главных составляющих – процессоров, памяти и т.п. – доминируют на рынке суперкомпьютеров? Как распределяются между ними доли рынка – в России и мире?

Михаил Кожевников: Основные составляющие суперкомпьютера, определяющие его технологические характеристики, – это микропроцессоры и интерконнект. Список Top-500 самых мощных суперкомпьютеров мира довольно точно отражает доли производителей процессоров и интерконнекта на мировом рынке. Сейчас 75,6% вычислительных систем построено на базе процессоров Intel, 12% – на базе процессоров IBM, 12% – на базе процессоров AMD. Доли производителей интерконнекта распределяются следующим образом: 56,4% этого рынка занимает Gigabit Ethernet, 28,2% – InfiniBand, 8,4% приходится на специализированный нестандартный интерконнект Proprietary. Остальные производители интерконнекта контролируют менее 3% рынка.

Распределение долей производителей процессоров на российском рынке суперкомпьютеров не сильно отличается от общемирового. Как показывает список Top-50 мощнейших суперкомпьютеров России и СНГ, 40 систем из 50 построены на базе процессоров Intel (80%), 5 систем – на базе процессоров IBM (10%), 4 системы – на базе процессоров AMD (8%) и 1 суперкомпьютер – на базе процессоров HP (2%). А вот с производителями интерконнекта ситуация в России несколько иная. Их доли в отечественном списке мощнейших суперкомпьютеров выглядят следующим образом: в 33 системах используется технология InfiniBand, в 8 системах – Gigabit Ethernet, в 6 системах – Myrinet. При этом наблюдается тенденция к сокращению доли Gigabit Ethernet в пользу InfiniBand.

CNews: Поделитесь вашим опытом разработки и производства решений для высокопроизводительных вычислений. В чем вы видите конкурентные преимущества ваших продуктов?

Михаил Кожевников: Как уже отмечалось, одна из главных сегодняшних тенденций суперкомпьютерного рынка – технологическое развитие в направлении blade-систем. И наша компания не может оставаться в стороне от этого процесса. В прошлом году мы вывели на рынок нашу первую разработку в области blade-систем, ставшую еще и первой отечественной системой подобного рода. Под названием T-Blade она была внедрена, в частности, в суперкомпьютере СКИФ МГУ, который сейчас занимает второе место в российском рейтинге Top-50.

Также мы ведем разработки в области гибридных систем, в том числе с использованием девятиядерных процессоров PowerXCell 8i, на базе которых уже создали серверы, рабочие станции и мини-кластеры. Причем мы не ограничились только аппаратной частью, специалисты нашей компании разработали еще и соответствующее ПО. Тем самым, мы смогли предложить рынку комплексное решение.

В 2009 году мы выводим на рынок принципиально новое поколение blade-систем, где нами «с нуля» разработаны все ключевые компоненты – системная плата, встроенные модули коммутаторов, модули управления. Это blade-решение «Т-Платформы» на 50% превзойдет мировые аналоги по вычислительной плотности и позволит создавать суперкомпьютерные системы с производительностью более квадриллиона операций в секунду (уровень первой позиции мирового суперкомпьютерного рейтинга).

Хотя новая blade-система еще не анонсирована официально, о ее ключевых особенностях рассказать уже можно. В частности, кроме интерконнекта для связи узлов кластера, мы используем сети барьерной синхронизации и глобальных прерываний, которые обычно в кластерах не применяются. Такие технологии традиционно используются в специализированных системах высшего диапазона производительности и обеспечивают более высокую эффективность выполнения приложений на сотнях и тысячах узлов.

Разумеется, чтобы инновации дали максимальный эффект, мы провели и серьезную модификацию системного ПО. В итоге получилась действительно инновационная blade-система с плотностью 64 процессора на 7U и производительностью 18 TFlops в стойке 42U.

Несомненно, важным конкурентным преимуществом всегда является и опыт реализации проектов. Здесь нам определенно есть чем гордиться – за неполные шесть лет мы выполнили более 100 проектов и досконально знаем все тонкости и проблемы, возникающие при создании суперкомпьютеров.

CNews: Каковы планы вашей компании по развитию данного направления? Подвергнутся ли они коррекции, и в какой степени в связи с финкризисом?

Михаил Кожевников: В своей стратегии мы делаем упор на три направления: разработку собственных инновационных решений для суперкомпьютеров высшего уровня, экспансию на рынки СНГ и Западной Европы, а также развитие отдельного сервисного направления, специализирующегося на цифровом моделировании и суперкомпьютерных расчетах.

В связи с кризисом наши планы никак не изменятся. А сервисное направление, о котором говорилось в самом начале интервью, даже можно назвать антикризисным, поскольку оно позволяет компаниям максимально оптимизировать затраты. Аренда машинного времени и прикладного ПО, а также аутсорсинг экспертных вычислений будут доступны всем, кто не может себе позволить покупку собственного суперкомпьютерного центра или нуждается в сложных расчетах лишь время от времени.

CNews: Спасибо.