Парадокс эффективности суперкомпьютеров — ТрансрупорТОдна из особенностей суперкомпьютерного мира заключается в том, что вместе с ростом производительности суперкомпьютеров растет и сложность их использования. К тому же, это происходит на фоне одновременного быстрого роста числа пользователей. По словам Вадима Воеводина, современные суперкомпьютеры обладают сложной архитектурой, и для использования их потенциала требуются серьезные знания и навыки. Однако пользователям в первую очередь важен результат, и они не всегда задумываются о скорости его получения. Поэтому суперкомпьютеры не всегда работают эффективно, используя все существующие мощности. О парадоксе суперкомпьютерного мира наш разговор с Вадимом Воеводиным. 
Вадим Воеводин — кандидат физико-математических наук, старший научный сотрудник Научно-исследовательского вычислительного центра МГУ.
— Какие направления исследований сосредоточены в лаборатории параллельных информационных технологий НИВЦ МГУ?
— Сотрудники лаборатории занимаются всеми возможными вопросами, связанными с работой суперкомпьютеров. Основная часть работы посвящена сопровождению и администрированию суперкомпьютерных центров, а также активной работе над проектами, направленными на повышение эффективности использования суперкомпьютеров.
— Что собой представляют современные суперкомпьютерные комплексы? Какие функции они выполняют?
— Современные суперкомпьютерные комплексы — это по-настоящему сложные системы. Как правило, они представляют собой огромные объекты, занимающие несколько больших помещений. Оборудование, миллионы различных аппаратных компонент — всё это весит десятки (а иногда и сотни) тонн. При этом необходимо сделать так, что бы всё это работало, и работало эффективно.
Современные суперкомпьютеры нужны во всех областях наук. Многие научные проекты требуют моделирования, проведения сложных расчетов. Часто обычных настольных компьютеров и серверов уже не хватает. Поэтому задачи, решаемые с помощью суперкомпьютеров — разнообразны: от расчетов химических и физических параметров и поиска нефтяных месторождений до рендеринга современных анимационных фильмов.
Один из интересных примеров связан с чипсами «Принглс». Во время производства чипсы двигаются по конвейеру настолько быстро, что специалистам из компании Procter & Gamble пришлось моделировать на суперкомпьютере их аэродинамику, чтобы они не разлетались с конвейера.
— Вы упомянули, что с ростом производительности растет сложность использования суперкомпьютеров. Расскажите об этом подробнее.
— Формулировка проблемы проста, а сама проблема невероятно сложная. Суперкомпьютеров становится всё больше. Самые мощные из них объединяют миллионы ядер, не считая модулей памяти, сетевых коммутаторов и других компонент вычислительной и инженерной инфраструктуры. Суперкомпьютеры становятся более гетерогенными, то есть включают в себя не только универсальные процессоры, но и графические и другие ускорители, а также различные виды памяти, типы узлов и так далее.
В результате появляется всё больше факторов, которые необходимо учитывать при работе с суперкомпьютером, и эффективность естественным образом падает.
К примеру, раньше подсистема памяти была устроена намного проще. Сегодня она объединяет множество уровней с разной скоростью доступа, причем для организации эффективного доступа к ним применяется немало различных аппаратных компонент (буферов, контроллеров, каналов памяти и т.д.), каждый из которых имеет свои особенности и тонкости использования. И на самом деле, учесть все особенности практически невозможно.
http://ruprospb.blogspot.ru/
http://ruprospb.blogspot.com/2020/05/blog-post_24.html
