Регистрация / Вход
Прислать материал

Исследования и разработка технических решений по теме Развитие инфраструктуры суперкомпьютерных центров в интересах инновационного развития государств участников СНГ

Номер контракта: 14.613.21.0030

Руководитель: Абрамов Сергей Михайлович

Должность руководителя: директор

Докладчик: Лилитко Евгений Петрович, гл. специалист

Организация: Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт программных систем им. А.К. Айламазяна Российской академии наук
Организация докладчика: Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт программных систем им. А.К. Айламазяна Российской академии наук

Аннотация скачать
Постер скачать
Ключевые слова:
суперкомпьютер, грид, интерконнект, сеть, межгосударственный, энергоэффективность, аналоговые ускорители вычислений, охлаждение, pue

Цель проекта:
Цель: Создание научного задела для выполнения ОКР и дальнейших работ по постановке продукции на производство по теме «Развитие инфраструктуры суперкомпьютерных центров в интересах инновационного развития государств – участников СНГ». Задачи: - разработка концепции создания полного стека сетевых решений для организации межгосударственной грид-инфраструктуры суперкомпьютерных центров; - исследование возможности и поиск технических и технологических решений для создания полного стека сетевых решений для организации межгосударственной грид-инфраструктуры суперкомпьютерных центров в соответствии с разработанной концепцией на существующей элементной и компонентной базе с характеристиками не уступающими лучшим мировым образцам; - исследование принципов и разработка концепции построения оптимальной инфраструктуры суперкомпьютерных центров и линейно-масштабируемых ускорителей вычислений, доступных для удалённого использования через создаваемую грид-среду; - исследование возможности и поиск технических и технологических решений для построения оптимальной инфраструктуры суперкомпьютерных центров и линейно-масштабируемых ускорителей вычислений, доступных для удалённого использования через создаваемую грид-среду в соответствии с разработанной концепцией, на основе отечественных технических и технологических решений - исследование предельных, теоретически возможных режимов энергоэффективного функционирования суперкомпьютерных центров и центров обработки данных с PUE не более 1,1, а в перспективе до 1,05 - поиск технических и технологических решений для организации энергоэффективного функционирования суперкомпьютерных центров и центров обработки данных с PUE не более 1,1, а в перспективе до 1,05

Основные планируемые результаты проекта:
- Концепция создания полного стека сетевых решений для организации межгосударственной грид- инфраструктуры суперкомпьютерных центров;
- Эскизный проект с описанием и обоснованием выбранных технических и технологических решений для создания полного стека сетевых решений для организации межгосударственной грид-инфраструктуры суперкомпьютерных центров в соответствии с разработанной концепцией на существующей элементной и компонентной базе с характеристиками не уступающими лучшим мировым образцам;
- Описание технически и экономически оптимальной инфраструктуры суперкомпьютерных центров и линейно-масштабируемых ускорителей вычислений, доступных для удалённого использования через создаваемую грид-среду;
- Теоретически и экспериментально обоснованные теоретические пределы энергоэффективности суперкомпьютерных центров и центров обработки данных с PUE не более 1,1, а в перспективе до 1,05
- Эскизный проект и макет найденных технологических решений для функционирования суперкомпьютерных центров и центров обработки данных с близкой к оптимальной (теоретически возможной) энергоэффективностью, и с PUE не более 1,1, а в перспективе до 1,05

Краткая характеристика создаваемой/созданной научной (научно-технической, инновационной) продукции:
В настоящее время в ряде стран Содружества (в первую очередь Белоруссия и Россия) имеются необходимые технологии для построения суперЭВМ топовой производительности, что подтверждается неоднократным попаданием отечественным суперкомпьютеров в список пятисот самых производительных вычислительных машин мира. Также во многих странах СНГ имеется успешный опыт построения высокоскоростных каналов связи и ГРИД-сетей мирового уровня, что подтверждается полноправным участием этих стран в целом ряде крупнейших международных ГРИД-проектов, включая Большой Адронный Коллайдер.
Однако, следует констатировать, что суперкомпьютерные мощности, к сожалению, не дают того эффекта, который общество вправе от них ожидать. Связано это в первую очередь с отсутствием инфраструктуры необходимой для эффективного использования суперкомпьютерной техники. Эффективности же можно добиться только путём создания развитой киберинфраструктуры, дающей доступ к высокопроизводительным вычислениям как можно более широкому кругу исследователей, научных, учебных и производственных коллективов, организаций социальной сферы и органам государственного управления, а такая инфраструктура сегодня строится на основе крупных ЦОД, грид-сетей, облачных сервисов и т.д. (cм. проект Еврокомиссии PRACE).
Киберинфраструктуру можно строить и в пределах одного государства и даже отдельного региона. Однако, в силу того, что её основная функция - интеграция и консолидация ресурсов, она (киберинфраструктура) тем ценнее и эффективнее, чем большие экономический и научно-технический потенциалы она объединяет. Это, например, давно поняли в странах Евросоюза, где строится общая панъевропейская киберинфраструктура и процесс этот курируется, направляется и финансируется Еврокомиссией.
Создание инфраструктуры суперкомпьютерных центров СНГ выгодно как государствам, которые наиболее продвинулись в этом направлении, т.к. они получат существенно большую концентрацию интеллектуальных и экономических ресурсов, так и тем странам, где эти работы ещё только начинаются, – они смогут быстро ликвидировать своё отставание и выйти на новый качественный уровень без необходимости проходить все стадии этого процесса самостоятельно. Наконец, единая киберинфраструктура стран Содружества будет способствовать более тесной интеграции, объединению их научного, технического и экономического потенциалов, что, выгодно всем странам без исключения.
Построение и использование базовой киберинфраструктуры позволит Содружеству в целом и всем входящим в него странам обеспечить себе условия стратегического прорыва в область перспективных технологий, создание базовых условий инновационного пути развития и задела по обретению конкурентных преимуществ в стратегических отраслях.

Назначение и область применения, эффекты от внедрения результатов проекта:
Главная область использования результатов НИР - это использование их в последующий ОКР и, затем, ОТР, вплоть до постановки продукции на производство. Именно такая конченая цель ставится перед разработчиками. Также результаты НИР создадут основу для развития соответствующих отраслей науки и последующих НИР в данной и смежных отраслях.
Возможные потребители непосредственных результатов предлагаемой НИР: Компании, работающие в данной отрасли и заинтересованные в проведении ОКР на базе результатов данной НИР, создании рыночной продукции и постановке её на производство. Две такие компании уже заключили соглашения о намерениях с заявителем (документы приложены).
Возможно, по мере распространения информации о результатах НИР (на конференциях, выставках и т.п.) появятся и другие компании, заинтересованные в использовании результатов.
Возможные потребители конченых результатов работы по созданию инфраструктуры суперкомпьютерных центров, частью которой является данная НИР пользователями инфраструктуры вычислительных центров могут быть любые организации (как государственные, так и частные), которым необходим доступ к высокопроизводительным вычислительным ресурсам. Спрос на таковые ресурсы весьма высок (что следует из анализа загрузки существующих на сегодня мощностей) и. по всем прогнозам специалистов, будет быстро расти в среднесрочной перспективе.

Текущие результаты проекта:
Проект выполняется в полном соответствии с планом-графиком. В настоящее время теоретические исследования завершены, созданы все предусмотренные техническим заданием экспериментальные образцы и проводятся экспериментальные исследования.