Более сотни суперкомпьютеров российского производства закупили силовые ведомства. Особенность устройств – система жидкостного охлаждения в прозрачном корпусе с неоновой подсветкой. Разбираемся, что это за техника, и что она может.
Супер, но мини
История мини-суперкомпьютеров «Сторус» началась шесть лет назад. В 2012 году стало известно о первой кооперации «Сторуса» с Институтом программных систем им. А. К. Айламазяна РАН (ИПС). Суперкомпьютеры в комплектации «мини» разработали специалисты ИПС по заказу «Сторуса». Устройства из первой линейки имели погружное жидкостное охлаждение, за что их называли «аквариумами». Прозвище закрепилось.
Не только для силовиков
Объемы производства для гражданских нужд не афишируют, но компания хотела активно продвигать «аквариумные устройства» в финансовой и нефтегазовой отраслях. В «Сторусе» рассказали, что первую сотню устройств выпустили ещё в 2017 году. Поставляли «аквариумы» в исследовательский ядерный университет МИФИ и Таганрогский авиационный научно-технический комплекс имени Г. М. Бериева (ТАНТК). До конца декабря должна завершится установка кластера в московском Объединенном институте высоких температур РАН (ОИВТ).
Эксперты полагают, что в ОИВТ поставили кластер за 16 млн рублей. Это система на 48-ми 16-ядерных чипах AMD под управлением ОС SUSE Linux Enterprise Server (SLES) 12 SP3. Она поддерживает первый российский интерконнект «Ангара», созданный в НИЦЭВТ. Пиковая производительность кластера – не менее 13,5 ТФлопс.
Что внутри
Российские компьютеры построены не на «Байкалах» и «Эльбрусах», а на комплектующих топовых мировых производителей. В основе – процессоры Intel и AMD, а также графические ускорители Nvidia и других брендов, сопроцессоры и сопутствующие элементы. Сама Intel, к слову, также показывала суперкомпьютеры с погружным охлаждением. Каждый из кластеров, которые поставили силовикам, содержит более тысячи вычислительных ядер. Но конфигурация хранится в секрете – ее не определить даже через прозрачный корпус.
Впрочем, на «Эльбрусах» производитель также создал «аквариумные» кластеры. Но они зависли на стадии прототипов – реальных заказчиков на такие решения пока не нашли.
Перспективность жидкостного охлаждения
Погружное жидкостное (иммерсионное) охлаждение считалось бесперспективным решением. Специалисты полагали, что для создания мощных кластеров необходимы легко масштабируемые системы, а иммерсионные охладители масштабировались плохо. Но время доказало, что жидкостное охлаждение – выбор будущего.
В топ-500 самых производительных кластеров мира входит ряд компактных систем с погружным охлаждением, которые являются крайне экономичными. В ИПС своевременно поняли, что охлаждать кластеры с помощью плат, которые прилегают к греющейся электронике, неэффективно. Воздушный вариант также не обеспечил должного эффекта, поэтому выбор пал на иммерсионные системы.
Будущее охлаждения кластеров
По мнению директора ИПС Сергея Абрамова, погружные системы в будущем смогут заменить решения с поливным охлаждением. В них процессоры опрыскивают каплями и струями. ИПС совместно со «Сторусом» уже создали такую систему. Ею заинтересовались компании, которые занимаются майнингом криптовалют.
Но когда курс биткоина (а за ним – и весь рынок) пошел вниз, от дальнейших планов по развитию поливного охлаждения пришлось отказаться. Еще один подход – охлаждение кипением. Для этого нужно использовать хладагент, у которого фазовый переход из жидкого в парообразное состояние происходит при 55-60 градусах Цельсия – это оптимальная температура для электроники.
Если непрерывно опрыскивать платы выкипающим хладагентом, можно достигнуть равномерного охлаждения всех размещенных в корпусе суперкомпьютера чипов. В погружных «аквариумах» с этим есть проблема: нижние и верхние слои жидкости имеют разную температуру из-за конвекционной циркуляции. Но пока разработчики не отработают вложения в системы погружного охлаждения, технологии вряд ли пойдут вперед. На их разработку просто нет средств.