Баннер
Баннер
Баннер
Баннер
Баннер
  • Пейзаж с оленем и вертолетом

  • Синергия применения суперкомпьютерных современных технологий производства

  • Moonshot: не экзотика, а гибкое решение

Пейзаж с оленем и вертолетом

Иногда обсуждение ситуации в HPC-отрасли вызывает странные ассоциации. Мне, например, представился вдруг поселок на Крайнем Севере. Добраться до него можно двумя способами:

1. Олень.

2. Вертолет.

Если мы говорим о нашем, земном, то есть кремнии, то разговор обычно не покидает пределов тем многоядерных процессоров, ускорителей и неуклонного увядания закона Мура. Олени – неторопливые, надежные.

Если мы говорим об альтернативах, будущем, в разговор стремительно врываются квантовые компьютеры, занимая собой обычно все пространство беседы. Это вертолеты. Летают быстро, но когда еще будут?

Не видно на горизонте ни автобуса, ни снегохода, ни парохода, ни даже подводы, впряженной во владимирского тяжеловоза.

Синергия применения суперкомпьютерных современных технологий производства

На протяжении множества лет основной технологией производства изделий было удаление «лишнего» материала. Технология была актуальной до тех пор, пока изделия производились из недорогих материалов, а экономика стран не была выраженно рыночной. Современные технологии определяются актуальными государственными задачами, которые даже для промышленности подчас являются инновационными. Зачастую актуальные задачи государства также связаны с применением новых материалов с характерными свойствами. Такие материалы довольно дороги в цене, а некоторые выпускаются только под ряд конкретных изделий — по этой причине объекты, создаваемые по старой технологии, за счет утилизации материала при резании стоят чрезвычайно дорого или не могут быть созданы в принципе без применения новых подходов.

Moonshot: не экзотика, а гибкое решение

Эд Туркел – известный человек в компьютерном сообществе. Он проработал в Hewlett-Packard 25 лет. В конце августа он был назначен менеджером группы, отвечающим за развитие бизнеса HPC по всему миру. С ним встретился наш редактор Игорь Лёвшин, чтобы обсудить новые идеи, на разработку которых направляет усилия HP.

Moonshot

Игорь Лёвшин: Какова роль проекта Moonshot в стратегии HP?

Эд Туркел: Moonshot – прежде всего интересная возможность, использующая идеологию «сервер-на-чипе», которая технологически позволяет более тесно интегрировать вычислительные узлы. При этом у такой архитектуры очень хорошие возможности для масштабирования, они позволяют строить недорогие системы с очень высокой плотностью вычислений и низким энергопотреблением. Но что особенно важно, с моей точки зрения, и что в первую очередь интересно для тех, кто строит HPC-системы, – это возможности предлагать решения, оптимизированные под определенные приложения и под специфический характер вычислительной нагрузки. Когда мы представили Moonshot в прошлом году, мы говорили, что это первый в истории Software Defined Server – сервер, в котором архитектура определяется спецификой прикладных программ, которые будут на нем работать. То есть идея не в том, чтобы предложить для общих задач новую архитектуру, а именно заранее разработанную аппаратную платформу под заданные профили нагрузок.

Возьмем для примера экосистему ARM. Мы можем собирать мощные суперкомпьютеры, где ARM в качестве центрального процессора будет управлять графическими процессорами NVIDIA, или управлять сигнальными процессорами, или управлять ПЛИСами. И все эти варианты можно будет очень эффективно использовать для конкретных приложений. Я считаю, что это самая интересная особенность Moonshot. Например, ARM с сигнальными процессорами Texas Instruments, возможно, будет использоваться в приложениях анализа сейсмических данных. Вариант с графическими ускорителями может подойти для виртуальных десктопов, а может заинтересовать анимационные студии, тех, кому нужен рендеринг в больших количествах и на не слишком дорогих системах. Я хочу еще раз пояснить, что другие наши системы можно, безусловно, настроить на конкретные приложения, на определенные профили нагрузки, но настолько гибких возможностей, как у Moonshot, все же нет, потому что они с самого начала проектировались ориентированными на конкретные типы приложений.

И. Л.: И что же, заказчики проявляют интерес к таким системам?

Э. Т.: Конечно. Им нужны системы под решение только их, спе-
цифических задач. Возьмем другую область приложения – финансы. Компании, которые предоставляют финансовые услуги и занимаются инвестициями, обладают мощными компьютерными ресурсами для анализа рисков и построения соответствующих моделей, в основном по методу Монте-Карло. У некоторых работают тысячи серверов, выполняя одно единственное приложение. Если они перейдут на архитектуру с картриджами Moonshot, то смогут выиграть очень сильно. Вообще, там, где много машин используют одно приложение, Moonshot будет самым эффективным решением. И наоборот, ситуация, допустим в каком-то научном HPC-центре. Чего только там не считают! В их случае, наверное, лучше брать не Moonshot, а что-то более универсальное.

И. Л.: Какое место в стратегии HP занимают сейчас Большие Данные?

Э. Т.: Для HP это – важнейшее направление. Но Большие Данные – слишком широкое понятие, чтобы говорить в общем. Есть, скажем, какая-то инфраструктура с Hadoop для анализа Больших Данных. Вполне может случиться, что среда для решения таких задач окажется довольно однородной. То есть данных может быть много и самых разных, но операции над ними похожи. Это всего один случай и, очень может быть, тоже являющийся полем деятельности для Moonshot. А если в каком-нибудь научном центре анализируют большие данные: то астрофизические, то биологические, и в каждом случае используются совсем разные алгоритмы, то, опять же, лучше подумать о чем-то более универсальном. Так что дело скорее не в том, Большие Данные или нет, а в типах задач и вычислительных нагрузок.

В промышленном секторе какая-нибудь фирма может решать задачи структурного анализа, делать ресурсоемкие краш-тесты, моделировать гидродинамические процессы. Системы для этих задач должны быть настроены по-разному. Если они до этого собирали большие системы под какой-то тип задач, то, может, не под все, но под самые ресурсоемкие и типичные задачи вариант с соответствующими картриджами Moonshot тоже имеет смысл рассматривать. А для менее предсказуемых задач и нагрузок можно рассмотреть наши новые системы Apollo, которые прекрасно справятся с любыми задачами HPC самого высокого класса.

И. Л.: В проекте Moonshot есть место для разных процессоров: и Intel, и AMD, и ARM. Какие архитектуры для каких целей подходят лучше всего?

Э. Т.: Разнообразие центральных процессоров нужно буквально для того же, о чем я уже говорил: чтобы подобрать картридж Moonshot для как можно более разнообразных типов задач и нагрузок. Картридж m300 построен на процессорах Intel Atom C2000 Avoton. Его мы ориентировали на приложения Dynamic Web. Для провайдеров хостинга не так важны технологии, как удобство работы со знакомыми приложениями. Atom, например, хорош для хостинга потому, что у него хорошая производительность на командах x86 и в то же время хорошие сетевые возможности. Но дело же не в одних процессорах. Мы подбираем под задачи все: и память, и подходящие SSC, и сетевые контроллеры. Для хостинга –типичный 2-процессорный x86-сервер, типа ProLiant DL360. Хозяева хостинга, скорее всего, использовали бы его для размещения виртуальных машин. Скажем, 10 виртуальных серверов, 10 пользователей с общей сетевой фабрикой. А в m300 мы вместо этого можем дать пользователям по отдельному серверу на то, что в обычном сервере было виртуальной машиной. И к каждому будет подключено собственно соединение 1GB Ethernet – ничего виртуализовывать вообще не нужно! В результате на каждого пользователя придется больше сетевой производительности. И это очень хорошая комбинация для хостинга.

Похожая ситуация – с картриджем m700. Фактически можно раздать каждому пользователю по графическому процессору потому, что это просто, недорого и никакой виртуализации не нужно.

А картридж m700 предназначен для хостинга виртуальных десктопов, поэтому в них – процессор AMD с мощными графическими ядрами. Картриджи m800 снабжены сигнальными процессорами Texas Intstruments, поскольку этот картридж ориентирован прежде всего на телекоммуникационные компании. Так что экзотичность Moonshot не в том, что используются разные процессоры, а в том, что системы на этих картриджах создаются под специфичные задачи заказчика.

Мемристоры
и The Machine

И. Л.: Среди новых технологий, которые должны появиться у HP, наиболее загадочными представляются мемристоры. Какие новости с этого направления?

Э. Т.: О мемристорах мы говорим давно, и эта интересная технология того заслуживает, но до ее реализации еще остается несколько лет. Угадать год не берусь: предсказания – дело неблагодарное. Зато я могу определенно сказать, что в HP Labs, где этим занимаются, не рассматривают мемристоры как технологию саму по себе. Там стремятся представить цельную картину того, какими станут в будущем вычислительные архитектуры. Сейчас мы говорим о концепции The Machine, которая представляет собой как бы универсальный набор из разных видов вычислительных ресурсов: традиционной памяти и мемристоров; различных видов систем хранения – от твердотельной до лент; различных типов межсоединений, включая оптические. И в этой концепции не менее важен такой принцип: для того чтобы быстро обрабатывать огромные массивы данных, необходимо не доставлять данные к вычислительным устройствам, а обеспечивать вычисления там, где находятся необходимые для них данные. В этом контексте мемристоры играют очень важную роль, как, впрочем, и оптические соединения, без которых невозможно достичь нужной скорости доступа к данным и малого энергопотребления. Разумеется, речь идет о будущих очень больших системах.

И. Л.: Когда вы говорите об оптических соединениях, вы имеете в виду коммуникации между узлами?

Э. Т.: Нет, не только. И дело не только в том, что фотон быстрее электрона. Мы не сможем радикально понизить энергопотребление, если все данные будут перемещаться только электрически даже на уровне тракта «процессор-память». Скоро оптика появится уже на кремнии. Новые архитектуры – это хорошо. Но когда речь идет о новых архитектурах на базе традиционных технологий, можно хотя бы ожидать, что при физической реализации устройства плохих сюрпризов не будет. Не рискованно ли вкладываться в принципиально новые, не опробованные как следует технологии?

Мемристоры – не единственная новая технология для памяти нового поколения.

И еще неизвестно, какая технология победит на рынке. Я думаю, что какое-то время на рынке не будет мейнстримной технологии, а будут происходить попытки использовать самые разные технологии, которые будут существовать параллельно, пока не произойдет естественного отбора.

Мы станем свидетелями появления очень многих новинок. Поэтому прежде всего важно понять, какую роль память будет играть в принципе в вычислительных архитектурах будущего, и, например, ответить на вопросы, что станется с иерархией кэшей, сохранится ли она вообще, насколько тесной будет интеграция процессора и памяти, – и на множество других, не менее интересных.

Previous
Следующая

Самое популярное

  • Синергия применения суперкомпьютерных современных технологий производства

    На протяжении множества лет основной технологией производства изделий было удаление «лишнего» материала. Технология была актуальной до тех пор, пока изделия производились из недорогих материалов, а экономика стран не была выраженно рыночной. Современные технологии определяются актуальными государственными задачами, которые даже для промышленности подчас являются инновационными. Зачастую актуальные задачи государства также связаны с применением новых материалов с характерными свойствами. Такие материалы довольно дороги в цене, а некоторые выпускаются только под ряд конкретных изделий — по этой причине объекты, создаваемые по старой технологии, за счет утилизации материала при резании стоят чрезвычайно дорого или не могут быть созданы в принципе без применения новых подходов.

    Подробнее...
  • Пейзаж с оленем и вертолетом

    Иногда обсуждение ситуации в HPC-отрасли вызывает странные ассоциации. Мне, например, представился вдруг поселок на Крайнем Севере. Добраться до него можно двумя способами:

    1. Олень.

    2. Вертолет.

    Если мы говорим о нашем, земном, то есть кремнии, то разговор обычно не покидает пределов тем многоядерных процессоров, ускорителей и неуклонного увядания закона Мура. Олени – неторопливые, надежные.

    Если мы говорим об альтернативах, будущем, в разговор стремительно врываются квантовые компьютеры, занимая собой обычно все пространство беседы. Это вертолеты. Летают быстро, но когда еще будут?

    Не видно на горизонте ни автобуса, ни снегохода, ни парохода, ни даже подводы, впряженной во владимирского тяжеловоза.

    Подробнее...
Баннер

Новости

Календарь материалов

« Апреля 2015 »
Пн Вт Ср Чт Пт Сб Вс
    1 2 3 4 5
6 7 8 9 10 11 12
13 14 15 16 17 18 19
20 21 22 23 24 25 26
27 28 29 30