Дискуссия о том, насколько эффективны университетские суперкомпьютерные программы, осуществляемые на бюджетные средства, ведется уже не первый год. Скептики не без основания утверждают, что вузы просто не в состоянии адекватно использовать колоссальные вычислительные мощности (отсутствуют реальные задачи и квалифицированные специалисты по параллельному программированию). Учебные заведения резонно возражают, что нельзя научиться плавать, если не наливать в бассейн воду.

В отношении кластеров последнего поколения, которые были массово закуплены вузами, победившими в конкурсе инновационных образовательных программ 2006—2007 гг. в рамках приоритетного национального проекта “Образование”, доводы обеих сторон пока носили сугубо теоретически характер. Однако сейчас наступает время подведения первых итогов, когда оппоненты получают возможность аргументировать свою позицию, опираясь на конкретные факты.

В конце февраля на научно-практической конференции “Информационная система инновационного вуза — 2009” стали известны результаты первого года работы суперкомпьютера в Уфимском государственном авиационном техническом университете (УГАТУ).

Уфимские итоги

Презентация уфимского суперкомпьютера состоялась в январе прошлого года. Кластер был построен на базе 532 четырехъядерных процессоров Intel Xeon 5300. Его пиковая производительность составила порядка 20 Тфлопс, а реальная (на тесте Linpack) — 15,8 Тфлопс. Общая стоимость системы — 130 млн. руб.

Демонстрируя машину журналистам, проректор по информатизации УГАТУ Руслан Хисамутдинов сказал, что считал бы очень хорошим результатом, если бы кластер удалось в среднем загрузить на 70% (в основном за счет исполнения коммерческих заказов и передачи в аренду машинного времени).

Что же мы имеем в реальности? По уверению заведующего кафедрой высокопроизводительных вычислительных технологий и систем УГАТУ Рафаила Газизова, по итогам 12 месяцев можно говорить о средней загрузке в районе 30%. В некоторые дневные часы этот показатель увеличивается до 70—80%, но до 100% в рабочем режиме не дотянул ни разу.

Сложившаяся ситуация видится г-ну Газизову вполне естественной: в отличие от классического университета, где абстрактные задачи можно придумать в любом количестве, УГАТУ является техническим вузом, и все задачи в нем должны быть коммерчески обоснованы. И несмотря на то что УГАТУ идет навстречу некоторым дружественным вузам (было упомянуто четыре учебных заведения), предоставляя им машинное время безвозмездно, более 80% загрузки приходится именно на удовлетворение потребностей внешних заказчиков.

Коммерциализация и наука

По словам Рафаила Газизова, сегодня один час коммерческого использования кластерной системы УГАТУ обходится заказчику в 5 тыс. руб. Эта рента позволила университету выйти в режим окупаемости текущих затрат (содержание кластера плюс зарплата восьми человек обслуживающего персонала) и даже скопить средства на модернизацию машины.

Старейшим партнером УГАТУ в вопросах использования параллельных вычислений и программирования является проектный институт “РН-УфаНИПИнефть”. Изначально он принадлежал ЮКОСу, теперь по понятным причинам оказался под крылом “Роснефти”, но политика его при этом не изменилась — он позиционируется как организация, занимающаяся внедрением ИТ в нефтедобывающую отрасль. В 2003 г. ему понадобилось ПО для специфических расчетов, и за его разработкой институт обратился в УГАТУ (университет к тому времени уже располагал вычислительной системой средней мощности). Сейчас сотрудничество продолжается. При помощи нового кластера осуществляется моделирование фильтрационных течений в пластах нефтегазовых месторождений и многофазных течений при совместной транспортировке нефти и газа.

Еще один партнер УГАТУ из этой же отрасли — институт “ВолгоградНИПИнефть”, для которого университет моделирует процессы очистки природного газа.

Впрочем, есть среди заказчиков авиационного технического университета и профильная организация — Уфимское моторостроительное производственное объединение, и для него вуз выполняет моделирование технологических процессов изготовления узлов и деталей авиационных двигателей пятого поколения.

Сотрудничество с этой организацией особенно четко выявило важнейшую, с точки зрения г-на Газизова, системную проблему продаж машинного времени. Для большей части коммерческих организаций очень остро стоит вопрос информационной безопасности. В случае с моторостроительным заводом его решили, изолировав часть кластера и создав защищенный выделенный канал связи. На подобные же ухищрения, уверен г-н Газизов, придется идти любому другому университету, предоставляющему свои вычислительные мощности.

Так или иначе благодаря коммерческим заказам за прошлый год УГАТУ удалось заработать порядка 3 млн. руб. С точки зрения Рафаила Газизова, адекватным показателем для текущего года стал бы доход в 10—15 млн., однако кризис легко может внести существенные коррективы в эти расчеты.

Разумеется, кластер используется и для собственных нужд университета. На нем обучаются студенты и проходят переподготовку преподаватели. С 2001 г., когда в УГАТУ только начинали читать курс параллельного программирования, на него отводился всего один семестр на четвертом курсе. Сейчас такое обучение студентов и магистрантов по тематическим специальностям поставлено, что называется, на широкую ногу.

Как утверждает г-н Газизов, если в 2005 г. параллельным программированием владело примерно 30 выпускников, то в 2006—2008 гг. этот показатель вырос до 60 человек, а в период 2009—2010 гг. должен достичь 100.