Япония включается в суперкомпьютерную гонку вслед за Россией

Япония стремится стать третьим игроком на рынке суперкомпьютеров. По числу установленных машин эта страна в полтора раза опережает Россию, но на порядок отстает от лидирующих США. Частная компания Fujitsu попытается вчетверо увеличить свою рыночную долю, чтобы «откусить»
часть девятимиллиардного «пирога».

Японская Fujitsu хочет за пять лет поднять продажи суперкомпьютеров до миллиарда долларов и довести свою долю на этом рынке до 10% против нынешних 2,2%, сообщила корпорация.

Японцы, до сих пор не входившие в число лидирующих производителей подобной техники, рассчитывают развиваться на поставках в Германию, Францию и Великобританию.

Компания второго эшелона

Cейчас рынок сверхмощных компьютеров поделен между двумя гигантами— Hewlett Packard (HP) и IBM, которые имеют доли в 43% и 37%— по данным организаторов проходящей сейчас в Гамбурге Национальной конференции суперкомпьютеров. Мировой спрос на такие вычислительные машины оценивается примерно в $9 млрд в год. Кусок от этого пирога и намеревается откусить Fujitsu— ныне игрок второго эшелона. Флагманом Fujitsu должен стать суперкомпьютер Физико-химического института в городе Осака, который планируется завершить к 2012 году. Его мощность составит 10 квадриллионов операций в секунду, это в 10 раз больше, чем у нынешнего рекордсмена— машины Jaguar компании Cray, который установлен в лаборатории Окридж в США.

Из 500 мощнейших суперкомпьютеров мира в Японии сейчас установлено 18 – это в 15 раз меньше показателя США (282 штуки, данные Национальной конференции суперкомпьютеров).

За попыткой Fujitsu потеснить двух лидеров стоит серьезный анализ, уверена Анна Захарова, независимый консультант в области стратегического маркетинга. По ее мнению, рынок суперкомпьютеров сегодня представляет из себя типичную структуру олигополии, при которой доминирует небольшое количество производителей. Это объясняется, кроме прочего, высокими барьерами для входа в данную отрасль. «Когда есть два ярко выраженных лидера, на рынке остается место для номера три,— говорит маркетолог.— Если у претендента на эту позицию есть интересный продукт или услуга, конкурентоспособная технология, то у него есть все шансы внедриться на этот рынок и занять значительную нишу— до 15% от доли лидера». Захарова напоминает, что по такой схеме очень часто действовали японские компании, к примеру, на автомобильном рынке. «Это традиционная восточная тактика действий на рынке»,— говорит маркетолог. На этом пути Fujitsu придется решить ряд весьма непростых задач.

Смотрите также

 

Петафлопс

Флопс— это единица, которая обозначает производительность суперкомпьютера. Один петафлопс (1 Пфлопс) означает, что машина может совершать 1 квадриллион (тысячу триллионов) операций в секунду. Сейчас мощностью свыше 1 Пфлопс обладают только три машины во всем мире— Jaguar Cray и Roadrunner производства IBM в США, а также китайская машина Nebulae.

 

Что такое суперкомпьютер

«Суперкомпьютер— термин с исторической точки зрения довольно условный. То, что было суперкомпьютером в 1980-е годы, сейчас может размещаться в недорогом чипе внутри карманного компьютера или нетбука, а современные суперкомпьютеры рано или поздно наверняка окажутся позади домашних устройств-— по крайней мере, если закон Мура продолжит выполняться.

Закон Мура

 

«Число транзисторов на кристалле будет удваиваться каждые 24 месяца»— такой прогноз сделал в 1965 году Гордон Мур, один из основателей фирмы Intel. Разумеется, рано или поздно удвоению помешают физические ограничения (транзисторов не может быть больше, чем хотя бы число атомов в кристалле), но пока что закон действует.

В каждый конкретный же момент времени суперкомпьютером называют просто очень мощное вычислительное устройство. Например, производительность российского «Ломоносова»— 350 Терафлопс— в десятки тысяч раз больше, чем у обычного современного домашнего компьютера. К внушительной мощности прилагается и столь же впечатляющая оперативная память— у «Ломоносова» она составляет 56 576 Гб (против от 1 до 4 Гб на домашних машинах); да и дисковое хранилище в 166,4 Тб тоже изрядно превышает доступные обычному пользователю устройства.

Не дотянули до дюжины

 

Одиннадцать российских суперкомпьютеров попали в свежую версию рейтинга Top-500. Самая мощная отечественная машина— «Ломоносов» в МГУ.

За исключением этой установки, все российские машины находятся за пределами главной двадцатки, в которой доминируют 11 американских суперкомпьютеров. Кроме того, в двадцатке лидеров— три машины, принадлежащие Китаю, и две немецкие.

 

Вызовы масштаба

Сердцем суперкомпьютера являются обычные процессоры, например в «Ломоносове» используются серийные Intel® Xeon X5570. Но одних процессоров мало. Чтобы собрать из них мощный вычислительный комплекс, требуется решить множество отдельных задач:

• обеспечить синхронную работу и распределение задач между тысячами процессоров;

• организовать доступ к десяткам или даже сотням терабайт памяти;

• обеспечить бесперебойное охлаждение системы;

• создать специальное программное обеспечение, которое сможет полностью использовать ресурсы подобной машины.

Даже тривиальная по своей формулировке задача «соединить все проводами» оказывается далеко не простым делом: посмотрите на путаницу
кабелей под столом с обычным офисным или домашним компьютером и представьте, что компьютеров в десять тысяч раз больше! А как отводить выделяющееся при работе тепло? Как обеспечить пожарную безопасность системы, где на один квадратный метр приходится столько же тепловой мощности, как если бы там стояло несколько масляных нагревателей, да еще и поверх дорогого, в сотни тысяч долларов, оборудования?

Решением подобных задач занимается по всему миру не так уж много компаний (кстати, среди них и создатель «Ломоносова», российская фирма «Т-платформы»). Ни одна из них не занимается проектированием процессоров, но это не означает, что они всего лишь собирают из готовых частей большие устроства— ведь между разработкой ноутбука или системного блока и проектированием суперкомпьютера лежит настоящая пропасть.

Глобализация

 

Когда говорят «ноутбук такой-то фирмы», то подразумевают устройство, собранное из этой фирмой из комплектующих разных поставщиков.

Например, процессор может быть сделан Intel или AMD, графический процессор— NVIDIA Corporation или Intel— а полностью из собственных комплектующих компьютеры не делает никто.

Медлительная альтернатива

Суперкомпьютерам есть (в ряде случаев) и альтернатива. Например на компьютере одного из авторов этой статьи работает программа, которая использует часть ресурсов процессора, не занятых обработкой текста и отображением веб-страниц, для расчета взаимодействия друг с другом различных белков.

Подобные расчеты нужны медикам, исследующим природу самых разных болезней, от рака до СПИД-а, а также фармакологам, ищущим методы «заглушить» активные белки вирусов. Но для многих приложений распределенные сети не годятся. Они хороши там, где можно разбить задачу на множество не требующих срочного решения частей, но поручать им задания, не терпящие промедления, нельзя.

Выбора не предоставлено

Что может потребовать срочного, за несколько часов, решения на суперкомпьютере? Например прогноз погоды. Атмосфера является чрезвычайно подвижной и плохо предсказуемой системой, а сложность вычислений растет вместе с точностью прогноза— чем прогноз качественней, тем больше нагрузка на компьютеры.

А из тех задач, которые нельзя поручить простым пользователям-добровольцам, можно назвать, к примеру, расчет профиля лопаток для турбины авиационного двигателя. Конструкция подобных изделий скорее всего будет предметом коммерческой или государственной тайны, поэтому проектирование лучше вести за закрытыми дверями.

Геофизики будут обрабатывать данные, по которым можно оценить перспективность бурения скважин на нефть, фармакологи рассчитывать свойства новых лекарств от гриппа— спрос на суперкомпьютеры обеспечат представители самых разных специальностей.

За последний год о исследованиях, которые были бы невозможны без суперкомпьютеров, GZT.RU писал неоднократно:

• проект BlueBrain— моделирование мозга

• моделирование вспышек сверхновой

• расчеты, позволяющие выяснить то, есть ли глобальное потепление на самом деле