Коротко

Новости

Подробно

Фото: Сбербанк

Суперсила из облака

Для кого будет работать самый производительный российский суперкомпьютер «Кристофари»

12 декабря начинает свою работу «Кристофари» — самый мощный российский суперкомпьютер, созданный компанией SberCloud, облачной платформой Группы Сбербанк. В этом большом проекте банк делает ставку на искусственный интеллект: «Кристофари» специально создан для ускорения разработки продуктов и сервисов на базе AI. При этом Сбербанк будет предоставлять ресурсы суперкомпьютера любым компаниям, благодаря чему даже стартап наравне с крупной корпорацией сможет получить огромные вычислительные мощности.


Что значит «супер»


Суперкомпьютеры (HPC, High Performance Computing) — вычислительные комплексы, многократно превосходящие по производительности обычные компьютерные системы. Общим употреблением термина мир обязан американскому инженеру Сеймору Крэю (1925–1996): он спроектировал и создал ряд мощнейших для своего времени ЭВМ, которые получили широкое распространение.



Производительность суперкомпьютеров измеряется во флопсах — эта величина показывает, сколько специальных математических операций в секунду может выполнять система. Суперкомпьютеры, как и обычные вычислительные системы, состоят из модулей памяти, процессоров, накопителей и прочих элементов, объединенных в вычислительные узлы. Для их работы требуется много электроэнергии и мощные системы охлаждения. HPC занимает немалую площадь, поэтому его нельзя поставить в обычном офисе — требуется просторное, специально оборудованное помещение.

Первые суперкомпьютеры имели производительность около 1 кфлопс, то есть 1 тыс. операций в секунду. Знаменитый суперкомпьютер Cray-1, выпущенный в 1976 году, мог делать уже 240 млн вычислений в секунду. С тех пор число доступных HPC операций выросло на много порядков: рубеж 1 квадриллион флопс (1 петафлопс) взял в 2008 году суперкомпьютер IBM Roadrunner. Ранее наибольшую ценность НРС представляли для научных исследований. В список областей их применения входили: физика высоких энергий, наука о земле, вычислительная биология, химия и медицина, криптография и т. д. Сейчас суперкомпьютеры все больше и больше используются в бизнесе и промышленности.

Гонка мощностей


Лидерами в разработке высокопроизводительных вычислительных систем являются Китай и США: в мировом рейтинге суперкомпьютеров Top500 (ведется с 1993 года) у Китая 220 систем, у США — 116 машин. Но в гонке мощностей первенствуют уже американские суперкомпьютеры: в топ-10 входят сразу пять машин из США, а возглавляет рейтинг построенный IBM для лаборатории Министерства энергетики США суперкомпьютер Summit с максимальной вычислительной мощностью 200 Петафлопс.

Россия тоже производит суперкомпьютеры, но пока объективно отстает от мировых лидеров. Помимо «Кристофари» в России есть всего два высокопроизводительных вычислительных кластера, входящих в Top500. Это «Ломоносов-2», созданный в 2014 году и установленный в вычислительном центре МГУ, и суперкомпьютер Росгидромета. «Ломоносов-2» (107-е место в рейтинге Top500) используется различными подразделениями МГУ, институтами РАН для решения академических и научно-исследовательских задач в области физики, химии, геологии, биологии и других областях науки. Его мощность составляет 2,48 петафлопса. Вычислительный комплекс Росгидромета создан в 2018 году и предназначен для метеорологических расчетов и выполнения фундаментальных и прикладных задач ученых-метеорологов. Его мощность — 1,2 петафлопса, это 465-е место в Top500.

По итогам последних тестов Linpack, на основе которых формируется Top500, новый суперкомпьютер «Кристофари» показал результат 6,7 петафлопса и стал самым мощным в России, восьмым в Восточной Европе и 29-м в мире. Это позволило России подняться на 13-е место в мире по суммарной мощности HPC из Top500.

Суперкомпьютер, получивший имя в честь первого клиента Сберегательных касс России Николая Кристофари, создавался компанией SberCloud при поддержке Cбербанка и NVIDIA. Специалисты SberCloud проектировали и строили суперкомпьютер, банк предоставил свою экспертизу в области AI, а NVIDIA обеспечила консультационную поддержку по работе с модулями NVIDIA DGX 2, на основе которых создавался вычислительный кластер «Кристофари», рассказали “Ъ” в компании. Суперкомпьютер расположился в дата-центре Сбербанка c уровнем надежности Tier III на территории инновационного центра «Сколково».

Новые тренды


«У бизнеса, государства, научных организаций появилась потребность в высокопроизводительных вычислительных мощностях для работы с алгоритмами искусственного интеллекта. Облако делает их доступными: даже небольшой стартап наравне с крупнейшей корпорацией сможет получить огромные вычислительные мощности, и для этого не требуется создавать или наращивать собственную IT-инфраструктуру. Вторая ключевая ценность "Кристофари" — это рекордная в России скорость обучения моделей, соответственно, сокращение time-to-market продуктов, сервисов, а также решения других задач бизнеса и науки, тем более что некоторые из задач машинного обучения в принципе нельзя решить без таких значительных вычислительных ресурсов»,— говорит СТО «Сбербанк Груп», исполнительный вице-президент, руководитель блока «Технологии» Давид Рафаловский.

«Среди 30 самых мощных суперкомпьютеров, входящих в Top500, 8 принадлежат академическим институтам, 16 используются в исследовательских центрах, один — правительством США и всего 3, включая "Кристофари", относятся к коммерческому сегменту и предоставляют услуги внешним заказчикам. При этом только мы будем делать это в публичном облаке»,— подчеркивает генеральный директор SberCloud Александр Сорокоумов.

Сами облачные технологии также набирают популярность у российского бизнеса. Об этом, в частности, говорится в совместном исследовании, проведенном в четвертом квартале 2019 года SberCloud и аналитическим центром НАФИ. По его результатам 77% российского крупного бизнеса уже готовы к миграции в облако и использованию облачных сервисов.

Согласно отчету Deloitte, доступ к алгоритмам искусственного интеллекта в облаке становится важным трендом AI- и Сloud-рынков. В 2020 году уровень проникновения корпоративного облачного ПО и программ, основанных на алгоритмах искусственного интеллекта, достигнет 83% и 87% соответственно, при этом 65% корпоративного софта, базирующегося на AI, будет разработано с помощью облачных инструментов.

От стартапа до государства


В применении суперкомпьютеров сейчас выделяются два основных направления — решение классических вычислительных задач и алгоритмы машинного обучения и AI, объясняет директор департамента аппаратной разработки Yadro Алексей Сигаев: «В первой части основные потребители неизменны уже много лет — это учебные и исследовательские заведения и крупные промышленные компании. А вот вторая часть — достаточно молодой сектор индустрии, развитие которого идет семимильными шагами, следовательно, растет и спрос на мощности».

«Удешевление и развитие процессорных технологий, появление все большего числа новых мощных суперкомпьютеров привели к демократизации суперкомпьютинга. Если раньше использовать вычислительные системы такого уровня могли позволить себе только исследовательские организации, находящиеся на госфинансировании, сегодня благодаря использованию графических процессоров суперкомпьютеры все чаще появляются и в коммерческих организациях. Поэтому доля прикладных задач в супервычислениях будет расти»,— соглашается представитель NVIDIA Ирина Шеховцова.

Крупный бизнес сегодня может использовать ресурсы высокопроизводительных вычислительных кластеров для разработки новых продуктов, оптимизации бизнес-процессов, создания предиктивной аналитики спроса, управления рисками, решения логистических и прочих задач. Госсектор — для повышения эффективности управления и бюджетирования, предоставления цифровых сервисов населению, создания «умных» городов. Научные организации могут моделировать различные процессы и тестировать гипотезы. Стартапы, малый и средний бизнес также получили возможность оперативно разрабатывать новые продукты и сервисы благодаря быстрому и удобному доступу через облако к вычислительным ресурсам, которые ранее им не были доступны в принципе.

Сложнейшие задачи человечества


Самые быстрые суперкомпьютеры мира создаются для того, чтобы решать самые сложные задачи, с которыми сталкивается человечество. Например, суперкомпьютер Summit, номер один в рейтинге Top500, помогает искать решения проблем в области геномики, метеорологии, патологии, утилизации ядерных отходов. Исследователи пытаются понять причины фармакологической опиоидной наркозависимости, в последние годы приобретшей характер эпидемии, анализируют причины возникновения экстремальных погодных явлений, которые происходят в том числе по вине человека, повышают точность анализа данных биопсии и т. д.

В банках они используются для обучения искусственного интеллекта и применяются в скоринге, анализе рисков, создании ботов и голосовых помощников для общения с клиентами. В медицине AI-алгоритмы, обученные при помощи суперкомпьютера, обрабатывают снимки и помогают врачам в постановке диагнозов. В фармакологии — моделируют действие новых лекарств. В ритейле AI обеспечивает предиктивную аналитику, разработку новых продуктов и логистику. В нефтегазовом и металлургическом секторе с помощью суперкомпьютеров проводят оценки месторождений ископаемых.

Потенциальная область применения AI намного шире, а появление на рынке облачных суперкомпьютеров и цифровизация бизнеса сняли последние барьеры на пути массового применения искусственного интеллекта во всех отраслях экономики. По мнению аналитиков IDC, уже в 2019 году объем продаж решений с использованием AI-технологий достигнет $139,3 млн, что на 48,2% превзойдет показатель годичной давности. Такой быстрый темп роста рынка AI потребует большого количества новых, специализированных вычислительных мощностей, обеспечить которое сможет еще более широкое применение доступных для бизнеса суперкомпьютеров.

Марина Эфендиева


Рекомендуем

Профиль пользователя