Децентрализованный суперкомпьютер: неизбежный шаг на пути к Интернету вещей

Время — деньги, и в современном мире ценность времени растет, особенно в сфере новейших технологий. Зачастую время становится решающим фактором. 

Например, результаты научного исследования, полученные с опозданием, могут стоить ученому Нобелевской премии, а в каких-то случаях даже унести человеческие жизни.

С наступлением эры компьютеров решение задач, связанных с вычислениями и математическим моделированием, удалось значительно ускорить, но вместе с ростом вычислительных мощностей первых ЭВМ выросли и пользовательские требования. Необходимость выхода на новый уровень скорости и эффективности работы привела к созданию сверхпроизводительной вычислительной машины — суперкомпьютера.

Как все начиналось

Первые суперкомпьютеры появились в 60-х годах прошлого века. Это были уникальные монолитные машины, необычайно мощные для своего времени, но и невероятно дорогие.

Почти тридцать лет спустя произошла первая смена парадигмы создания суперкомпьютеров. Монолитные машины ушли в прошлое, стало понятно, что получить суперкомпьютер можно и путем соединения большого количества обычных компьютеров в высокоскоростную сеть. Несмотря на то, что такие сетевые суперкомпьютеры сложнее программировать, они сделали рынок сверхпроизводительных вычислений намного более доступным для исследователей и бизнесов. Новые суперкомпьютеры были проще в сборке, а их комплектующие легко приобретались на рынке и стоили дешевле.

С развитием интернета и облачных сервисов, изменились и суперкомпьютеры. Вычислительные мощности постепенно перешли в облака, что еще больше демократизировало рынок, позволив большему количеству пользователей воспользоваться ресурсами облачных суперкомпьютеров.

Как известно, облака — это распределенная сеть серверов, чьи услуги сдаются клиенту в аренду на необходимое ему время. С помощью облачных сервисов пользователи получили возможность арендовать любые вычислительные мощности на необходимое им время не выходя из дома. И хотя услуга оставалась довольно недешевой, затраты на аренду не шли ни в какое сравнение с созданием собственного суперкомпьютера.

На пороге революции

Сегодня мы стоим на пороге очередного революционного изменения парадигмы суперкомпьютеров. Развитие технологии блокчейн позволило разработчикам задуматься об очередной волне удешевления HPC-услуг и приближения суперкомпьютера к народу.

Новая модель децентрализованного облака — это классический пример набирающего популярность тренда экономики совместного пользования (shared economy). Суть модели состоит в объединении пользователей в глобальную p2p-сеть, где каждая машина становится провайдером вычислительных услуг, предлагая часть своих неиспользуемых ресурсов. Эта модель сулит не только серьезный прорыв для индустрии, но и прямую выгоду для каждого участника. Большую часть времени мы не используем и половину мощностей наших компьютеров, а подключив малую долю своих неиспользуемых ресурсов к этому гигантскому суперкомпьютеру, пользователи смогут зарабатывать практически на пустом месте.

Тем, кто арендует вычислительные мощности, децентрализованные сервисы также предлагают солидный набор преимуществ.

Во-первых, неизбежно значительное удешевление услуги. Децентрализованные облачные платформы — это, по большому счету, свободные рынки, где спрос и предложение формируют конкурентные цены. И что самое главное, такие сервисы составят конкуренцию монополистам (Microsoft, Google, IBM, Amazon), что, скорее всего, приведет к общему снижению цен в отрасли.

Во-вторых, немаловажными являются и соображения безопасности. Надежность централизованных облаков уже давно была поставлена под сомнение множеством скандалов, включая недавний взлом iCloud, который сделал достоянием общественности сотни личных фотографий знаменитостей. У децентрализованных структур нет единого центра, который можно атаковать, поэтому они по умолчанию надежнее.

Прочие преимущества включают в себя и большую вероятность наличия ноды, географически расположенной недалеко от конечного пользователя, что тоже значительно ускорит работу с «большими данными». И экономию энергии, ведь для своих нужд распределенные облака используют ресурсы пользовательских компьютеров в сети, которые в противном случае просто тратились бы напрасно.

Инфраструктура будущего

Пионером блокчейновых суперкомпьютеров многие считают GridCoin, появившийся на криптовалютной сцене еще в 2013 году. Алгоритмы PoW (Proof-of-Work) нередко критикуют за непродуктивное использование большого количества энергии, и GridCoin идеально решил эту проблему. PoW в GridCoin был преобразован в PoR (Proof-of-Research). Это означало, что мощности майнеров GridCoin были направлены не на хэширование бесполезных данных, а на участие в проекте BOINC — платформе, с помощью которой пользователи объединяют мощности своих компьютеров для решения вычислительных задач, стоящих перед научным сообществом.

По стопам GridCoin пошел и проект CureCoin. ASIC-майнеры в инфраструктуре CureCoin занимаются весьма полезным делом — моделируют свертывание молекул белка, что дает исследователям важные данные для работы над лекарствами от рака, болезни Альцгеймера и других недугов.

Сегодня мы наблюдаем очередную волну популярности распределенных облачных сервисов. Новое дыхание идее придал прошлогодний проект Golem, проведший довольно успешный краудсейл. Golem позиционировал себя как «децентрализованный суперкомпьютер» и альтернативу централизованным облачным сервисам.

Впрочем, разработчики платформы предупреждают, что конечного продукта не стоит ждать ближайшие несколько лет и сами с интересом следят за развитием отрасли.

«Другие проекты имеют свой взгляд на стоящие перед нами проблемы. Все они созданы с хорошими намерениями и подходят к поставленным задачам с разных сторон. Думаю, для инновационной индустрии это очень хорошо», — говорит Алекс Леверингтон, разработчик Golem и ядра Ethereum.

Cегодня взгляды криптокомьюнити обращены на новый децентрализованный суперкомпьютер — iEx.ec. Примечательно, что и этот проект тоже использует инфраструктуру Ethereum и умные контракты для создания виртуальной облачной сети, предоставляющей услуги в области высокопроизводительных вычислений.

Этот сервис позволит собирать неиспользуемые ресурсы компьютеров, подключенных к интернету, для обработки массивов данных за смешные, по сравнению с централизованными облачными сервисами, деньги.

«Суперкомпьютеры все еще слишком дороги и сложны для небольших бизнесов и стартапов. Зарождающийся Интернет вещей требует огромных вычислительных мощностей и новых инфраструктурных решений, к тому же мы видим популяризацию DApps (распределенных приложений), создаваемых с помощью технологии блокчейн и умных контрактов. Команда iEx.ex создает распределенную облачную сеть, которая значительно снизит барьеры для тех, кто хочет воспользоваться сервисами высокопроизводительных вычислений», — говорит Жиль Федак, генеральный директор и сооснователь iEx.ec

Вместе с тем, разработчики не считают, что блокчейн-революция сможет переменить правила игры в индустрии в одночасье. Централизованные облака, скорее всего, продолжат существовать, но индустрия в целом станет намного здоровее.

«Мы верим в гибридную модель, где централизованные облачные сервисы все еще будут существовать, но большинство сервисов мигрирует в распределенные облака. Централизованным облакам придется адаптироваться, чтобы выжить. Некоторые сервисы централизованных облаков все еще будут востребованы в будущем, но с развитием технологии блокчейна и увеличением спроса на распределенные приложения, резкий толчок в развитии децентрализованных облачных платформ неизбежен», — убежден глава iEx.ec.

Тенденции сегодняшнего дня позволяют нам заглянуть в будущее, где все пользовательские электронные устройства объединит одна глобальная децентрализованная сеть, на которую будут опираться многочисленные распределенные приложения, формирующие Интернет вещей.