Зачем нужен Сибирский национальный центр высокопроизводительных вычислений, обработки и хранения данных — СНЦ ВВОД? Откуда придут деньги на его создание? Как этот проект связан с синхротроном СКИФ? С другими проектами «Академгородка 2.0»? На эти и другие вопросы отвечают ученые.


В их числе - секретарь Наблюдательного совета СНЦ ВВОД кандидат технических наук Юрий Александрович Аникин и заместители руководителя Координационного совета проекта: врио директора Института вычислительной математики и математической геофизики СО РАН доктор физико-математических наук Михаил Александрович Марченко и заместитель директора Института вычислительных технологий СО РАН кандидат физико-математических наук Андрей Васильевич Юрченко.

 
— Для чего потребовался новый Центр? Разве не хватает мощностей недавно обновленного Сибирского суперкомпьютерного центра (ССКЦ) на базе ИВМиМГ СО РАН?
 
 
 — Да, уже не хватает. Сегодня суммарная производительность вычислительных систем академических учреждений во всей Сибири составляет менее 0,5 петафлопс и на долю ССКЦ приходится только 0,2 петафлопс. Оборудование Центра загружено практически до 100 %, а существующая очередь на вычисления в ССКЦ достигает двух месяцев и не позволяет планировать более ресурсоемкие задачи. Заявленные потребности пользователей одного только ССКЦ уже сейчас составляют более 1 петафлопс, а прогнозируемые на ближайшие три-четыре года, с учетом развития компетенций пользователей и появления новых задач, — не менее 10 петафлопс.
 
Дополнительных мощностей для вычислений, обработки и хранения данных потребует и реализация программы «Академгородок 2.0». Так, практически все рабочие станции синхротрона СКИФ запланированы как настоящие фабрики big data. При этом не будем скрывать, что у ряда проектов есть требования к локализации работы с данными, использованию доверенных каналов и запрет на использование коммерческих облачных ресурсов. К тому же прогнозируются такие объемы информации, в том числе открытой, что передавать их на известные облачные сервисы в ряде случаев придется дольше, чем обрабатывать. Важно и то, что СНЦ ВВОД будет решать задачи полного цикла, по всей цепочке работы с данными: обработка — хранение — анализ — обмен — публикация.
 
— Решит ли эти задачи СНЦ ВВОД?
 
 
— Для этого он и создается. Проект разрабатывается объединенными усилиями Новосибирского государственного университета, ИВМиМГ СО РАН и ИВТ СО РАН, и сначала мы объединим уже существующие у нас ресурсы, продолжив их наращивание в рамках имеющихся возможностей. В частности, Информационно-вычислительный центр НГУ планируется уже в этом году дооснастить кластером из «толстых» четырехпроцессорных узлов с большим объемом памяти, что актуально для решения, например, задач обработки и анализа результатов секвенирования.
 
Основной этап проекта предусматривает к 2022 году строительство нового здания с дата-центром и ввод ресурсов, которые выведут СНЦ ВВОД на первые строчки в России с производительностью вычислительных систем 10 петафлопс и 150 петабайт дискового пространства. Но, что намного важнее, — это позволит решать новые масштабные задачи по компьютерному моделированию и анализу больших данных, которые сейчас приходится откладывать в долгий ящик либо искать вычислительные ресурсы в Москве или за рубежом.
 
На последнем этапе, который планируется завершить в 2024 году одновременно со вводом в эксплуатацию ЦКП СКИФ, компьютерные мощности СНЦ ВВОД должны быть доведены до уровня мирового топ-50 или даже топ-10 с производительностью 0,1—0,2 экзафлопс и 1 экзабайт дискового пространства. Это будет соответствовать и требованиям наших мегасайнс-проектов и рынка строящейся цифровой экономики.
 
— Хватит ли для этого электроэнергии?
 
 
 — На момент ввода объекта в эксплуатацию (IV квартал 2021 года) в Центре будет установлено оборудование с энергопотреблением до 3 МВт. Потребности второго этапа оценить сложнее, так как энергоэффективность суперкомпьютеров (измеряемая в гигафлопсах на ватт) постоянно растет. Исходя из энергопотребления самого мощного на данный момент суперкомпьютера Summit, установленного в Окриджской национальной лаборатории в США и являющегося сейчас одним из самых энергоэффективных в мире, мы прогнозируем энергопотребление наших суперкомпьютера и ресурсов для хранения данных в 2024 году на уровне не более 15 МВт. Такие мощности будут доступны с вводом подстанции «Академическая-2». Однако нашему Центру необходимо резервное электропитание, так как оборудование должно работать непрерывно, поэтому мы рассматриваем варианты создания собственных генерирующих мощностей. Их использование существенно повысит экономическую эффективность проекта на стадии эксплуатации.
 
— Есть ли у СНЦ ВВОД собственная концепция, либо же это просто инструмент для реализации других проектов «Академгородка 2.0»?
 
Юрий Аникин:
 
 — Концепция центра — консолидация ресурсов и компетенций научных учреждений и производственных компаний (не только проектантов «Академгородка 2.0»). СНЦ ВВОД станет единым окном научных сервисов для работы с данными на базе мощного комплекса оборудования, программных и системных решений и кадров новой генерации.
 
Но создаваемый СНЦ ВВОД — не только единый оператор информационно-вычислительных услуг для исследователей и инновационных компаний (что, конечно, крайне важно), но и центр постоянно прогрессирующих компетенций. Специалисты Академгородка высоко ценились во всем мире именно как создатели технологий: например, компиляторов и вычислительных архитектур. Sun, IBM, Samsung, Intel целенаправленно приглашали уникальных специалистов, организовывали переезд за рубеж целых коллективов, многие уехали сами. Но сегодня у нас есть все предпосылки для восстановления этих школ.
 
СНЦ ВВОД должен решать и фундаментальные проблемы в своей отрасли. К примеру, уже сегодня видится перспектива нарастающего превышения объема генерируемых данных над возможностями их хранения: так, единичный эксперимент на будущей Супер С-тау фабрике может генерировать поток в 10 гигабайт в секунду. Станет необходимым на высокой скорости обрабатывать поступающую с установки информацию, чтобы выделить главное, а остальное сжать в тысячи раз. С другой стороны, оправдана практика хранения «сырых» данных, поскольку технологии их анализа постоянно улучшаются, и иногда эффективнее повторно обработать сохраненные данные, чем проводить эксперимент заново. Обоснование срока хранения первичной информации — только одна из многих задач, которые мы будем обязаны решить. 
 
— А откуда появятся кадры для решения столь масштабной задачи?
 
 
 — В НГУ и ИВТ СО РАН целевым образом формируются новые лаборатории, в том числе так называемые молодежные. В этом году коллектив из Института ядерной физики им. Г. И. Будкера СО РАН, ИВМиМГ и ИВТ получил поддержку Российского научного фонда (РНФ) для реализации проекта по теме «Разработка системы моделирования, обработки и хранения данных установки класса мегасайнс “Супер С-тау фабрика”», что позволяет создать на базе ИЯФ «малую лабораторию» в качестве задела для научного коллектива СНЦ ВВОД. 
 
Разработан совместный проект ИВТ, ИЯФ, НГУ и ИВМиМГ для создания цифрового двойника СКИФа. Сейчас работа ведется в инициативном порядке, но мы планируем участвовать с этим проектом во всех возможных конкурсах, развивать направление в целом и привлекать на него молодежь, в том числе в рамках созданной в ИВТ СО РАН лаборатории цифровых двойников и анализа больших данных. Замечу, что эти усилия направлены на создание коллективов с новыми компетенциями, но на основе существующих научных школ.
 
НГУ останется основной кузницей кадров и для нашего проекта. В частности, он планирует развивать специализацию по суперкомпьютерным технологиям в рамках программы «5—100», в которой он успешно участвует, в нем вводятся новые магистерские программы и учебные курсы по анализу больших данных, свою образовательную программу совместно с НГУ и институтами проводит «Вымпелком».
 
Конечно, мы будем работать и с другими вузами: Новосибирским государственным техническим университетом, Сибирским государственным университетом телекоммуникаций и информатики и прочими, которые готовят квалифицированные инженерные кадры, необходимые для организации работы большого уникального дата-центра.
 
 
 
— Как смогут управлять проектом его инициаторы, два академических института и университет?
 
Юрий Аникин:
 
 — Примерно по той же схеме, по которой управляются другие проекты «Академгородка 2.0». Создан Координационный совет СНЦ ВВОД во главе с ректором Новосибирского госуниверситета членом-корреспондентом РАН Михаилом Петровичем Федоруком как орган планирования и экспертизы, а также Наблюдательный совет во главе с заместителем председателя СО РАН директором ИЯФ академиком Павлом Владимировичем Логачёвым. Текущая (оперативная) работа возложена на проектный офис, сейчас он занимается в основном подготовкой документации. В частности, готов эскизный проект здания и проект задания на проектирование. Специалисты проектного офиса также встречаются и консультируются с представителями организаций, имеющих опыт создания больших центров обработки данных: «Вымпелкома», «Ростелекома», «КРОК» и других, готовят предварительный анализ различных решений для дата-центров, их применимости при реализации проекта СНЦ ВВОД.
 
— Сколько стоит СНЦ ВВОД и где найти ресурсы на его создание?
 
 
 — Затраты делятся на три большие группы: строительство, оснащение и персонал. В первом случае мы готовим заявку на участие в Федеральной адресной инвестиционной программе. Стоимость строительства оценивается в сумму около 3,5 млрд рублей. Оснащение нового здания запланировано на 2021 год на сумму около 4,5 млрд рублей. Поскольку оборудование дешевеет, часть закупок отложены на 2024 год и будут производиться за счет средств, выделяемых по линии двух национальных проектов: «Наука» и «Цифровая экономика», для чего должно быть подготовлено доказательное и конкурентоспособное обоснование. Предварительная оценка стоимости этой стадии — 6 млрд руб.
 
Коллектив СНЦ ВВОД, находящийся в процессе становления, можно поддерживать для начала за счет корректировки государственных заданий организациям — инициаторам проекта, в частности по конкурсам молодежных лабораторий и национальных центров мирового уровня, а также за счет внебюджетных средств, получаемых за выполнение заказных работ и оказание услуг. «Вымпелком» уже сейчас готов формулировать задачи на создание вычислительных технологий. В целом же расширение круга партнеров связано с ростом набора компетенций, причем эта зависимость имеет и обратную положительную связь. И мы обязательно будем готовить для проекта молодежь в университетах, и организовывать обучение по новым программам в самом Центре. Не забудем, к слову, и про специальную подготовку в школах Академгородка будущих абитуриентов для суперкомпьютерных специальностей.
 
Подготовил Андрей Соболевский

Похожие новости

  • 03/10/2018

    Академгородок. Перезагрузка

    ​Новосибирск как центр развития науки будет перезапущен. В нем будет реализовано три мощнейших проекта и еще 22 «обыкновенных». Планируемая общая стоимость — примерно полтриллиона рублей. За настоящий прорыв.
    1710
  • 17/07/2018

    В СО РАН создадут единую информационную систему с использованием технологии больших данных

    ​​​В Институте вычислительных технологий СО РАН считают: без единой системы передачи, хранения и обработки Big Data в Сибирском отделении невозможно развитие исследований на современном уровне. Общая коммуникационная сеть институтов Сибирского отделения формировалась с 1990-х годов по инициативе председателя СО РАН академика Валентина Афанасьевича Коптюга, поставившего академику Юрию Ивановичу Шокину при создании ИВТ СО РАН задачу информатизировать научную и организационную деятельность Отделения и институтов.
    886
  • 09/09/2019

    Повестка научной сессии Объединенного ученого совета СО РАН по физическим наукам 10 сентября 2019 года

    ​10 сентября 2019 г. в 9.30 в конференц-зале ИЯФ СО РАН состоится научная сессия Объединенного ученого совета СО РАН по физическим наукам. ПОВЕСТКА научной сессии Объединенного ученого совета СО РАН по физическим наукам ИЯФ СО РАН (конференц-зал) 9:30, 10 сентября 2019г.
    415
  • 21/10/2016

    Сергей Кабанихин: решение обратных задач важно для человечества

    ​Говорят, рассуждение Платона о том, что человечеству в процессе познания порой доступны только тени на стене пещеры и эхо, явилось предвестником решения Аристотелем задачи восстановления формы Земли по ее тени на Луне.
    4308
  • 20/04/2018

    Академик Николай Добрецов: сейчас появляется серьезная ставка на науку

    ​Академик Николай Добрецов занимал пост председателя Сибирского отделения РАН с 1997 года по 2008 год. Наследник Валентина Коптюга активно занимался развитием отечественной науки с 50-х годов XX века.
    1421
  • 03/02/2018

    Ученые новосибирского Академгородка представили новейшие достижения СО РАН

    ​​Перед Днем российской науки-2018 три крупнейших института СО РАН – Институт ядерной физики им. Будкера, Институт химической биологии и фундаментальной медицины и Институт гидродинамики им. Лаврентьева  – открыли свои двери для посетителей.
    2548
  • 07/06/2016

    Академик Александр Асеев: что мешает движению нашей науки

    На днях в Новосибирске откроется Международный форум технологического развития “Технопром-2016”. Среди основных вопросов - новые горизонты развития российской науки и реализация ее разработок в российской промышленности.
    2444
  • 27/07/2018

    Чем удивит участников «Технопром-2018»?

    ​Через месяц в Новосибирске стартует VI международный форум «Технопром». Одна из масштабных дискуссионных площадок региона за последнее время успела сменить куратора, оператора и даже даты проведения. Вместе с тем организаторы уверяют, что подходы к подготовке форума остались прежними, разве что работа, по понятным причинам, ведется в сумасшедшем ритме — опоздать с разработкой проекта «Академгородок 2.
    912
  • 05/12/2015

    Лауреаты научных премий по физике за ... 2016 год

    ​Объявлены лауреаты научных премий за 2016 год, учрежденных Американским физическим обществом. Да-да, именно за 2016-й - эти заокеанские физики немножко живут в будущем. Премию Роберта Вильсона за выдающиеся достижения в физике ускорителей заряженных частиц получит новосибирский ученый, заведующий лабораторией Института ядерной физики СО РАН Василий Пархомчук.
    2232
  • 31/01/2019

    Выставочный центр СО РАН: лекции, фильмы и экскурсии к Дням науки

    ​В рамках Дней российской науки с 7 по 15 февраля в Выставочном центре СО РАН запланирована серия научно-просветительских мероприятий для посетителей разного возраста. 7 февраля с 14 до 15 часов пройдет лекция «Экзотические деревья Академгородка» к.
    1040