Абонирайте се за Капитал

Всеки петък икономически анализ и коментар на текущите събития от седмицата.
Съдържанието е организирано в три области, за които Капитал е полезен:

K1 Средата (политическа, макроикономическа регулаторна правна)
K2 Бизнесът (пазари, продукти, конкуренция, мениджмънт)
K3 Моят капитал (лични финанси, свободно време, образование, извън бизнеса).

Абонирайте се за Капитал
Новият брой: Ало, Маджо

42*

Какво се случва с българския суперкомпютър четири години след закупуването му

Асен Георгиев
14887 прочитания

© ЦВЕТЕЛИНА БЕЛУТОВА


Знаете ли къде се намира ул. "Кузман Шапкарев"? Това е една малка пресечка между столичните улици "Стефан Караджа" и ген. "Йосиф В. Гурко". Точно на гърба на Централната поща. Ако сте минавали оттам, няма как да не сте обръщали внимание на контейнерите в двата й края, както и на безпорядъка, създаван от паркиралите, потеглящи и маневриращи автомобили. Едва ли обаче сте обърнали внимание на двата огромни вентилатора над единия от задните входове на пощата, покрит със странна синя козирка. Те са част от охладителната система на знаменития българския суперкомпютър Blue Gene/P, произведен от IBM.

Мощната изчислителна машина, която използва 2048 процесора с 8192 ядра и е способна да извършват 23.42 трилиона операции в секунда, се намира в малка стая на приземния етаж в Централната поща. Температурата в нея постоянно е около 17 градуса. Затова, когато администраторите на модерното съоръжение ни пускат вътре, за да снимаме, отварят бързо вратата и ни подканват да се движим чевръсто. Вътре има много шум, празно пространство, два черни шкафа с размер на голям фризер (вътре се намират процесорите) и един по-малък "хладилник", който служи за управление и осъществяване на комуникационните връзки.

24/7

"Откакто е инсталирана през 2008 г., машината е спирана само няколко пъти, и то за да се прави профилактика на системите", разказва Бойчо Мишляков, главен специалист в Изпълнителна агенция ЕСМИС, отдел "Информационни системи и центрове". Този отдел фактически се занимава с експлоатацията и поддържането на суперкомпютъра. Бойчо Мишляков пък е човекът, който всеки ден следи дали всичко с машината е наред.

Той споделя, че работата е отговорна и често доста напрегната. "Най-вече когато спира токът. Тогава угасват климатиците и ми се изправя косата", разказва инженерът на средна възраст. "Самата изчислителна техника (двата основни шкафа) е резервирана, но съпътстващите системи не са и това ни създава сериозни притеснения", добавя Мишляков. Проблем се получава дори когато токът спре за секунда, защото климатиците се изключват. Последващото автоматично стартиране отнема 3-4 минути. Това води до повишаване на температурата, което би могло да предизвика изключване на суперкомпютъра, докато той извършва важни изчисления. "Единственото нещо, което може да се направи в такава ситуация, е да се отвори вратата", казва Мишляков. И когато времето навън е студено, ситуацията се закрепя. Но ако проблемът възникне в разгара на летните жеги, администраторът на машината е безсилен да стори каквото и да било, за да предотврати автоматично изключване.

За да се избегнат подобни комични "сервизни процедури", са необходими инвестиции в резервно захранване и усилване на климатизацията на машината. "За да не стават бели", както казва Мишляков. Ако се намери финансиране, според него то трябва да се използва и за "усилване на вътрешноклъстерната мрежова способност и дисковия масив". И като цяло да се помисли за разширяване на капацитета на суперкомпютъра, за чието използване вече се редят на опашка учени от цялата страна, категоричен е Георги Прангов, служител в Министерството на транспорта, информационните технологии и съобщенията и представител на България в PRACE (асоциация на суперкомпютърни центрове, където членуват над 20 държави).

Пари обаче в тази ситуация едва ли ще се намерят, въпреки че в Националната пътна карта за научна инфраструктура фигурират пера като "закупуване, модернизиране и осъвременяване на оборудване, в т.ч. и резервни части; придобиване на допълнителни софтуерни пакети в посочените области на работа", за които са посочени и необходимите финансови средства.

Пълно натоварване

"Наблюденията от последните четири месеца са, че натоварването на машината е средно около 87%, като интервалът, в който то се движи, е между 85% и 93%", разказва Мишляков. По негова информация среднодневно се обработват по 22 - 25 задания на потребители. Много малко от тях имат продължителност над 7 денонощия. Повечето задачи се пресмятат от компютъра за период от няколко часа до 1-2 дни. Характерно при най-дългите задания е това, че те ангажират доста сериозен ресурс на машината. Ползват около 512 процесора, което е 1/4 от капацитета, разказва Мишляков. Подобно е натоварването през последните 2-3 години. През първите 12 месеца то е било по-ниско, но тогава все още са се подготвяли софтуерите. В момента на суперкомпютъра са инсталирани 22 различни пакета софтуер, без които скъпата апаратура реално би била безполезна.

Интересно е също така, че месечно машината изразходва електричество на стойност около 13 хил. лв. с ДДС. Заедно със заплатите за пряко отговорните за него пък разходите на ЕСМИС достигат грубо 20 хил. лв. До момента в суперкомпютъра са вложени около 7 млн. лв., като 5.4 млн. лв. са за закупуването му през 2008 г.

Достъп до българския Blue Gene имат около 80-90 потребители. Всички те са местни учени. Огромна част от тях обаче работят като част от международни научни екипи. Има ядро от около 30-ина български изследователи, които са основните потребители на суперкомпютъра, казват администраторите на машината. Останалите също го използват, но не толкова активно.

Потребителите

Сред най-активните ползватели е доц. д-р Леандър Литов и научните екипи, от които той е част. Изследователят провежда опити в Европейския център за ядрени изследвания (ЦЕРН) от 1992 г. насам. Ръководител е на катедра "Атомна физика" в Софийския университет "Св. Климент Охридски" и преподава физика на елементарните частици пак там.

Накратко, екипът на доц. Литов използва суперкомпютъра за биологични и биофизични изследвания, ориентирани към разработване на нови лечебни препарати. "Ние използваме този компютър за моделиране на взаимодействие на биологични молекули. Крайната ни цел е да разберем определени механизми, свързани с конкретни биологични активности и да разработим лекарства за определени болести", разказва доц. Литов. "С помощта на компютърни модели от огромно множество кандидати успяваме да отсеем подходящ малък брой възможни и само те биват проверявани експериментално", добавя той.

"Това са изключително тежки задачи от изчислителна гледна точка. На малки машини не е възможно да се правят подобни компютърни симулации", коментира Литов. "В момента се опитваме да разработим препарат, който да потиска развитието на множествена склероза", разяснява той. "Има един белтък, който играе много важна роля. Той е сигнална молекула, част от имунната система. Идеята е да потиснем неговата активност, като създадем молекула мутант, която прилича на този белтък и се връзва там, където и той се връзва, но не върши същата работа. По този начин тя заема неговото място и го блокира като конкурент", разяснява доц. Литов.

Земетресения и пожари

Доц. д-р. Красимир Георгиев, който работи в Институт по паралелна обработка на информацията (бивш КЦИИТ) на БАН, е друг активен потребител. Той се занимава със суперкомпютърни изчисления от 1994 г. Допреди четири години това се е случвало извън България, защото тук не е имало такива мощности. Работил е главно в Холандия, Швейцария и Дания. Занимава се основно с разработване на модели за анализ на пренос на замърсители във въздуха.

"Интересуваме се от това колко се самозамърсяват например държавите от Балканския полуостров, сравнено с това колко ни замърсяват другите страни в следствие на въздушните течения", разказва Георгиев. "Използваме суперкомпютъра не само за подобни изследвания, свързани с екология, преноса на замърсители, отношението на глобални климатични промени към замърсяването и на замърсяването към глобалните климатични промени, но и за други важни приложения, свързани с медицината и природните бедствия", добавя той.

В момента екипът на доц. Георгиев се занимава с нова задача, като дори вече са започнати изпитания на модела благодарение на българския суперкомпютър. "Това е симулация на пожари, за да може да има превенция на базата на този модел", коментира ученият. "Моделът за момента изпреварва пожара с малко. На нас обаче ни трябва да го изпреварва с повече, за да могат да се дават данни на пожарникарите в реално време да знаят къде точно да гасят, за да не се разраства бедствието", пояснява изследователят.

Според доц. Георгиев подобни задачи не могат да бъдат решавани без помощта на суперкомпютри. Целта на екипа е да обвърже тази проекти с други задачи за действия при кризисни ситуации - при наводнения, земетресения и т.н. Проблемът е, че реализирането на подобни инициативи като цяло става бавно. Една от причините за това е, че няма много млади хора, които да се занимават. "Няма много хора наоколо, които да работят. Дали заради системата на заплащане или нещо друго, но трудно се намират млади хора, които да се захванат", казва Георгиев. Крайната цел обаче е разработване на цялостен пакет от модели за прогнозиране на природни бедствия.

Растящ интерес

Интересът към суперкомпютъра през последните четири години постоянно расте, твърдят хората, които се занимават с него. Все повече учени се научават да го използват в своята работа. Наскоро са проведени и първите две обучителни инициативи, благодарение на които десетки млади учени са получили квалификация да ползват българския Blue Gene. Налице е и първият по-сериозен научен пробив благодарение на суперкомпютъра - публикация на проф. Георги Вайсилов от Химическия факултет на СУ, която през миналата година излиза в престижното научно списание Nature (Vayssilov et al. Nature Materials, 2011, vol. 10, 310-315). Изследването на международния екип от България, Испания, Германия и Чехия доказва теоретично, че нанотехнологиите повишават над 100 пъти активността на индустриалните и екологичните катализатори. Откритието може да има пряко приложение в автомобилната индустрия и не само.

Това обаче е единственият категоричен пример за постигнат пробив за момента. Всички останали разработки, макар и важни и безспорно с голям потенциал, все още са на ранна фаза. Пътят им към практическата реализация тепърва предстои. Ясно е, че без помощта на суперкомпютърния център той ще е по-дълъг и труден, защото вариантите за ползване на чужди мощности има, но невинаги са удобни, практични и достъпни. Друг е въпросът дали България може да си позволи поддръжката на скъпо струваща апаратура като суперкомютърен център. Отговорът на този въпрос обаче е пряко свързан с това дали държавата иска да развива своята наука или не.

------

*"42" е отговорът на въпроса за "Живота, Вселената и всичко останало", даден от суперкомпютъра "Дълбока мисъл" във фантастичния роман "Пътеводител на галактическия стопаджия".

Фотограф: Цветелина Белутова

Знаете ли къде се намира ул. "Кузман Шапкарев"? Това е една малка пресечка между столичните улици "Стефан Караджа" и ген. "Йосиф В. Гурко". Точно на гърба на Централната поща. Ако сте минавали оттам, няма как да не сте обръщали внимание на контейнерите в двата й края, както и на безпорядъка, създаван от паркиралите, потеглящи и маневриращи автомобили. Едва ли обаче сте обърнали внимание на двата огромни вентилатора над единия от задните входове на пощата, покрит със странна синя козирка. Те са част от охладителната система на знаменития българския суперкомпютър Blue Gene/P, произведен от IBM.

Мощната изчислителна машина, която използва 2048 процесора с 8192 ядра и е способна да извършват 23.42 трилиона операции в секунда, се намира в малка стая на приземния етаж в Централната поща. Температурата в нея постоянно е около 17 градуса. Затова, когато администраторите на модерното съоръжение ни пускат вътре, за да снимаме, отварят бързо вратата и ни подканват да се движим чевръсто. Вътре има много шум, празно пространство, два черни шкафа с размер на голям фризер (вътре се намират процесорите) и един по-малък "хладилник", който служи за управление и осъществяване на комуникационните връзки.


Благодарим ви, че четете Капитал!

Вие използвате поверителен режим на интернет браузъра си. За да прочетете статията, трябва да влезете в профила си.
Влезте в профила си
Всеки потребител може да чете до 10 статии месечно без да има абонамент за Капитал.
Вижте абонаментните планове

14 коментара
  • 1
    rainbou1 avatar :-|
    rainbou1

    Изуиннявам се, ама да се пита дали държава, член на Европейския Съюз (макар и най-бедната) дали може да си позволи 20 хил. лв месечна издръжка за този компютър...
    Ами то на година се харчат по 1 милиард лева за нашите мургави събрата, които всички общо едва ли имат същата изчислителна мощ като показаното на снимката :)

  • 2
    istani123 avatar :-|
    Станислав

    "Друг е въпросът дали България може да си позволи поддръжката на скъпо струваща апаратура като суперкомютърен център."

    Разбира се, че може, също така и трябва. 20,000 лв е нищо. Да вземат да спрат да се излагат и да купят дизелови генератори за климатиците.

    Аз съм горд да разбера, че имаме супер комп. в България!

  • 3
    dimi_z avatar :-|
    dimi_z

    Финансирането? Нека всеки натоварен на под 80% в държавната администрация и пазещата ни полиция да бъде уволнен и ще имаме финансов ресурс за поне съвсем прилични наука и образование.

    Преди години четох статия за този суперкомпютър и бях озадачен да науча, че не се ползва. Тогава си мислих, че сигурно щеше да е по-добре парите да отиват в широко използваемо а не тясно-специализирано обурудване.

    Сега като гледам, че натовареността е стигнала над 80% процента изобщо не се притеснявам дали можем да си позволим 20000 лева месечно и дори си мисля, че е време да се мисли за разширяване. Компютрите дават на малки и бедни страни сравнително лесен начин да изравнят полето в науката. Другия вариант за такива експерименти биха били скъпоструващи реални екперименти, които всеки от тях сигурно би струвал поне по толкова.

    И последно до писащите на статията на Капитал. Само една международна публикация за 4 години?!? Не знам какво сте следвали и дали, но приготовлението на сериозен научен труд отнема много повече, още повече в такива полета като експериментална физика и химия. Вие какво искате? Вече да патентираме лекарство против СПИН ли? При това с тази публикация този професор сигурно вече сам самичък има по-висок импакт фактор от целия БАН взет заедно, което трябва да постави въпроса къде вътре в науката трябва да се пренасочат пари. /А не безумно малоумния въпрос може ли държавата да си позволи 20.000 лева месечно за нещо използвано на над 80%/

  • 4
    ku4e avatar :-(
    ku4e

    подкрепям всички, писали по-горе
    и питам защо ми иска да въвеждам код, като имам регистрация
    това е възмутително

  • 5
    dadam avatar :-|
    dadam

    До коментар [#1] от "rainbou1":

    Всъщност човешкият мозък все още е най-мощният изчислителен "апарат" и няма изгледи това да се промени в близко бъдеще. - http://bit.ly/HnWVUu

    "To put our findings in perspective, the 6.4*1018 instructions per second that human kind can carry out on its general-purpose computers in 2007 are in the same ballpark area as the maximum number of nerve impulses executed by one human brain per second,"

    Така че проблемът е в това как да уползотворим огромния потенциал на "мургавите ни събратя" за по-малко от 20 000лв на година на човек. Иначе всичко отива в графата пропуснати ползи.

  • 6
    dadam avatar :-|
    dadam

    Оползотворим вместо Уползотворим, ест... Изглежда моят "апарат" също не функционира оптимално.

  • 7
    lordvee avatar :-|
    Др. Портокалов

    този грид е само пясък в очите... колко пари са се дали докато му се намери употреба, и то не пълна... когато беше закупен беше в топ 10 в света! сега е в топ 100!

    за нуждите на БГ с пъти по евтин грид може да върши също отлична работа!

  • 8
    godmouth avatar :-|
    Постовете на някой друг

    Този компютър най-вероятно се използва или ще се използва за разбиване на паролите на криптиране на дисиденти и опозиционери на престъпната комунистическа държава, от което следва, че аз не съм съгласен да се плаща за него. Такава мощна машина в престъпни ръце е твърде опасно да има.
    Малко им е следенето на Интернет.

  • 9
    1d2 avatar :-?
    НаблюдателЕ

    @ GodMouthРейтинг:

    Имаш показания за параноя!?!

  • 10
    lu avatar :-|
    lu

    Важно е да се разбере, че топ-наука се прави с топ-техника. За съжаление, много от хората които биха били потенциални потребители на този суперкомпютър работят и живеят навън. Ще се радвам ако натовареността на машината и за напред остане 7/24, както и да има смисъл от изчислителните задачи.
    В статията нищо не се казва за продаване на машинно време на други държави като Румъния или Сърбия. Дали там вече няма някой по добрър компютър?...


Нов коментар

За да публикувате коментари,
трябва да сте регистриран потребител.


Вход

Още от Капитал

С използването на сайта вие приемате, че използваме „бисквитки" за подобряване на преживяването, персонализиране на съдържанието и рекламите, и анализиране на трафика. Вижте нашата политика за бисквитките и декларацията за поверителност. OK