На сессии КПП

Суперкомпьютеров звучные имена

27 марта в Лаборатории информационных технологий ОИЯИ состоялась презентация новой вычислительной мощности Объединенного института - суперкомпьютера имени Н.Н.Говоруна. Торжественное открытие суперкомпьютера стало частью повестки дня сессии КПП ОИЯИ и прошло в присутствии членов Комитета полномочных представителей правительств стран-участниц ОИЯИ, гостей сессии, администрации города. Последовавшее заседание собрало в конференц-зале ЛИТ многочисленных гостей из Института теоретической и экспериментальной физики РАН, Института проблем информатики РАН, Санкт-Петербургского госуниверситета, МИФИ, РЭУ имени Плеханова, университета "Дубна" и других вузов, сотрудников ЛИТ и других лабораторий ОИЯИ.

Открыл заседание докладом "Суперкомпьютер - перспективный проект развития базовых установок ОИЯИ" директор Лаборатории информационных технологий В.В.Кореньков: "У нас двойной праздник: вчера мы отметили день рождения Института, а сегодня - презентация суперкомпьютера, который инсталлирован в Лаборатории информационных технологий. Мы назвали его именем Н.Н.Говоруна. Большинство здесь присутствующих знают Николая Николаевича. Для нас это память о выдающемся человеке, стоявшем у истоков Лаборатории вычислительной техники и автоматизации ОИЯИ. Еще до образования ЛВТА по его инициативе была организована первая сеть, проведены в ЛВЭ первые онлайн-эксперименты. Он руководил большим количеством работ, которые выполнялись внутри лаборатории, в Институте и в широком международном сообществе. Не зря этот суперкомпьютер назван его именем. Проект суперкомпьютера был реализован по инициативе ЛТФ при поддержке дирекции ОИЯИ и нацелен на решение комплекса задач в областях теоретической физики, ядерной физики, физики конденсированных сред и проекта NICA".

В.В.Кореньков рассказал о мировых тенденциях развития информационных технологий в физике высоких энергий и ядерной физике, их конвергенции и объединении, текущей работе и развитии центров Tier1 и Tier2 в ЛИТ, развитии гибридного кластера и облачной инфраструктуры лаборатории. Ровно три года назад члены КПП открывали в ЛИТ центр Tier1, и вот за последний год он уже обработал свыше 138 млн событий, что составляет 14,25 процента всего объема, и стабильно держит второе место.

Как заметил докладчик, до недавнего времени физика высоких энергий и суперкомпьютеры не дружили. Когда-то в ЦЕРН был приобретен суперкомпьютер, проработал лет пять, был не сильно востребован и выведен из эксплуатации. В физике высоких энергий обрабатываются не распределенные данные, а события, получалось, что суперкомпьютер - тот инструмент, который неэффективно использовать в этой области. Но постепенно тренды менялись. Новые методы, новые технологии программирования, методы машинного обучения позволяют посмотреть на эту проблему с другой стороны. К 2025 году ожидается рост на два порядка необходимых ресурсов, по сравнению с имеющимися сегодня. Активность в области аналитических вычислений и традиционной для суперкомпьютеров области теоретической физики - квантовой хромодинамике на решетках начиналась в ОИЯИ в 1980-х по инициативе Д.В.Ширкова и М.Г.Мещерякова. Была создана сильная группа аналитических вычислений - В.П.Гердт, М.Илгенфриц, М.Мюллер-Пройскер, В.К.Митрюшкин, А.М.Задорожный. ЛТФ имеет большой набор задач и проблем, которые могут высокоэффективно решаться с помощью суперкомпьютера, много горячих тем и в проекте NICA.

В.В.Кореньков отметил интересные совпадения и даты: первый ламповый компьютер Урал-1 был установлен в ОИЯИ в 1958 году, 60 лет назад. Он позволял выполнять 100 операций в секунду. В 1968 году была приобретена самая известная советская вычислительная машина БЭСМ-6. Программного обеспечения к ней не было, поэтому под руководством Н.Н.Говоруна была организована команда, которая разработала первый транслятор с языка ФОРТРАН. Позже была создана мониторная система "Дубна", включавшая в себя трансляторы и библиотеки, что сделало БЭСМ-6 очень удобной машиной для физики. И очень важна роль Николая Николаевича в становлении и развитии автоматизации научных исследований в СССР.

А в 1998 году в лаборатории был установлен суперкомпьютер Hewlett Packard SPP2000, который внес свой вклад в развитие параллельных вычислений в Институте. И вот год 2018-й - суперкомпьютер, первая часть которого создана на базе технологий РСК и Intel, а вторая связана с использованием самого современного графического процессора NVIDIA Volta - самого быстродействующего процессора, ориентированного на решение задач искусственного интеллекта, машинного обучения и многие другие. Обе эти части будут востребованы пользователями суперкомпьютера. Его пиковая производительность на первом этапе составит, ориентировочно, 1 петафлопс в одинарной точности и 500 терафлопс в двойной точности, что позволит суперкомпьютеру ЛИТ войти в 50 самых мощных компьютеров России и стран СНГ. Но суперкомпьютер будет развиваться, причем, чем эффективнее он будет использоваться, тем быстрее пойдет развитие. Теперь на решение всех задач лаборатории будут нацелены кластер HybriLIT (раньше речь шла о платформе), которым будут пользоваться и страны-участницы, и суперкомпьютер. Суперкомпьютер получил сверхплотное решение от компаний РСК и Intel, применено очень эффективное водяное охлаждение и много других новшеств. В.В.Кореньков обратил внимание собравшихся, что охлаждение суперкомпьютера - энергоэффективное, на охлаждение будет расходоваться не более 6 процентов общих энергозатрат, а по последним сделанным измерениям - даже менее 3 процентов.

Что еще очень важно для стран-участниц ОИЯИ, подчеркнул докладчик, ЛИТ сейчас выдвигает проект "Облачные инфраструктуры ОИЯИ и стран-участниц", в котором поможет создавать облачные инфраструктуры в разных организациях стран-участниц и объединит их в единую среду, что создаст для всех эффективные условия, в том числе, с использованием суперкомпьютера. Напомнил он и о проблемах: огромный пласт программного обеспечения, разработанного для задач анализа больших объемов данных 30-40 лет назад, используется в современных архитектурах, но не очень эффективно. Для решения задачи модернизации программного обеспечения создана международная ассоциация, и ЛИТ должна внести свой вклад. Еще один вызов - создание распределенных федеративных хранилищ данных, так называемых озер данных, с которыми можно было бы работать и через суперкомпьютер, и через облака, и через грид. А если говорить о стратегии развития ОИЯИ до 2030 года, то в ЛИТ сейчас разрабатывают программу развития, предполагающую создание IT-экосистемы, которая объединит все технологии, все платформы, чтобы более эффективно использовать все ресурсы, все решения. А суперкомпьютер - очень важная, прорывная технология, которая позволит решать широкий класс задач, в первую очередь, теоретической физики, и других направлений.

Задачам, которые предстоит решать на новом суперкомпьютере физикам-теоретикам, посвятил свой доклад директор ЛТФ Д.И.Казаков. А вначале он также обратился к истории: "Вспоминая М.Г.Мещерякова и Д.В.Ширкова, оглядываясь назад и оценивая роль больших ученых, понимаешь, что она часто не только в больших открытиях, а в видении дальше других, предвидении нашего будущего, при том, что ни тот ни другой не были специалистами в вычислительной технике. Дмитрий Васильевич продвигал идею, что не только численные, но и аналитические расчеты нужно делать на ЭВМ. Тогда это казалось странным, но самое удивительное, что сейчас мы так и делаем. Развитие идет довольно быстро, и такие вещи происходят все чаще и чаще. Мне кажется, мы сейчас находимся на очередном этапе, когда сделан следующий шаг. И не пройдет пяти-семи лет, как мы увидим, что этот суперкомпьютер окажется заполнен задачами, которые будут решать не только сотрудники ОИЯИ, но и пользователи из других институтов..."

О вызовах и проблемах, которые предстоит решать сотрудникам ЛИТ вместе с коллегами из ЛФВЭ в проекте NICA, рассказал О.В.Рогачевский. С решениями для высокопроизводительных вычислений собравшихся познакомили представители компаний-производителей суперкомпьютера - Intel (Н.С.Местер), РСК Технологии (А.А.Московский), IBS Platformix (В.А.Кочетов). Теперь к работающим в МГУ суперкомпьютерам "Ломоносов" и "Чебышёв" добавился наш "Говорун".

Ольга ТАРАНТИНА,
фото Елены ПУЗЫНИНОЙ