В Политехе с помощью ИИ увеличили мощность Суперкомпьютерного центра «Политехнический»

Модернизация оборудования СКЦ «Политехнический» позволит повысить энергоэффективность и реальную производительность вычислений при решении ряда приоритетных прикладных задач наукоемкой промышленности, цифровой экономики, а также медико-биологических исследований.

Разработанная в СПбПУ концепция создания суперкомпьютерных систем, объединяющих вычислительные ресурсы различных классов в единое информационное поле, прошла апробацию и показала свою высокую научную, образовательную и прикладную значимость. Сейчас СКЦ «Политехнический» СПбПУ в рейтинге производительности среди подведомственных организаций Минобрнауки занимает первое место. Но дальнейшее развитие технологий вычислений требует существенного усложнения методов эффективного управления такого рода системами. Поэтому в рамках госзадания в СПбПУ интегрировали технологии искусственного интеллекта и суперкомпьютерных вычислений. Ученые создали интеллектуальный диспетчер, который позволяет сократить среднее пребывание вычислительных задач в очереди. Это повышает общую производительность суперкомпьютерного центра более чем на 15% только за счет внедрения методов искусственного интеллекта без изменений аппаратной составляющей.

«За пять с небольшим лет работы наш суперкомпьютерный центр позволил решить более трех миллионов задач. Более 150 научных групп используют мощности СКЦ для расчетов по 10 приоритетным направлениям научно-технического развития, среди которых – нанотехнологии, синтез новых материалов, микроэлектроника, квантовая механика, медицинские технологии и др. Уверен, что развитие гибридных суперкомпьютерных кластеров позволит нашим ученым еще эффективнее решать сложнейшие мультидисциплинарные задачи для промышленности и работать на новом уровне на благо нашей страны», - отметил ректор СПбПУ Андрей Рудской.

Развитие современных технологий ускоряется непрерывно. До недавнего времени основным способом ускорения вычислений было увеличение вычислительной мощности аппаратной части суперкомпьютеров. В основном оно достигалось за счет увеличения тактовой частоты работы микропроцессоров и увеличения их количества на единицу площади. Однако по ряду параметров текущие технологии приближаются физическим пределам миниатюризации, а новые модели в науке и технике требуют все большие вычислительные мощности. Поэтому ученые разрабатывают новые походы к управлению уже существующими суперкомпьютерными мощностями.

Как отметил один из авторов новой системы, академик Игорь Каляев, созданная для СКЦ «Политехнический» технология интеллектуального диспетчера распределения задач не имеет аналогов в мире. «В созданной нами системе мультиагентного диспетчирования нет центрального узла, который принимает решение за все вычислительные ресурсы, входящие в состав системы. На каждом вычислительном ресурсе находится свой программный агент, который взаимодействуя с агентами других ресурсов, участвует в распределении задач между ними. Это, конечно, принципиально новый подход. Данная технология может послужить основой для создания национальной суперкомпьютерной инфраструктуры, объединяющей все суперкомпьютерные мощности нашей страны в единый вычислительный ресурс, доступный всем пользователям. Управление таким огромным ресурсом невозможно из единого центра, поэтому здесь как раз и требуется интеллектуальная мультиагентная технология диспетчирования. Внедрение такой технологии в СКЦ «Политехнический» - первый шаг к созданию национальной суперкомпьютерной инфраструктуры», - отметил академик Каляев.

С запуском нового вычислительного оборудования общая пиковая вычислительная мощность СКЦ «Политехнический» вырастет с 1,5 ПФлопс до 1,6 ПФлопс. Однако интеграция реконфигурируемых  вычислителей позволяет существенно сократить время решения отдельных задач (на 10-50% в зависимости от класса выбранной задачи). Таким образом при практически неизменном уровне пиковой производительности реальная производительность СКЦ для выбранных классов задач существенно возрастет.

«Мы являемся свидетелями появления нового поколения отечественных вычислительных систем, которые благодаря своей эффективности и гибкости способны кардинально изменить подход к решению сложнейших задач и открыть новые горизонты в области суперкомпьютерных технологий. Безусловно, это настоящий прорыв в области высокопроизводительных вычислений, который стал важным шагом к созданию более мощных и эффективных вычислительных систем, а также стимулом для выполнения научных исследований на новом уровне. Уверена, что взаимодействие Научного центра мирового уровня «Передовые цифровые технологии» с промышленными партнерами позволит реализовать потенциал нового оборудования и внесет значительный вклад в развитие науки и технологий», - отметила врио директора Департамента государственной политики в сфере научно-технологического развития Министерства науки и высшего образования Российской Федерации Елена Грузинова.

Заметили неточность или опечатку в тексте? Выделите её мышкой и нажмите: Ctrl + Enter. Спасибо!