Принято считать, что направление ИТ, связанное с высокопроизводительными вычислениями (High-Performance Computing, HPC), предназначено исключительно для решения научно-прикладных задач и проведения сложных экспериментов. А для бизнес-компаний это направление не представляет прямого интереса.

Хотя избыточная вычислительная мощность никогда не считалась лишней, в отрасли сложилось мнение, что внедрение HPC и эксплуатация таких решений связаны с многочисленными трудностями, преодоление которых требует высокой квалификации и специальных знаний. Это точка зрения уже давно тормозит развитие интереса к HPC со стороны бизнеса. Похоже, в последнее время многое стало меняться.

Одним из инициаторов более широкого внедрения HPC в бизнес-среду стала компания Hewlett Packard Enterprise (HPE), занимающая лидирующие позиции на глобальном рынке HPC (по данным IDC, ее доля составляет сейчас 35,9%). Ломку сложившихся традиций HPE начала с недавнего объявления о выпуске обновленных HPC-решений. Их распространение может заставить в будущем многие бизнес-компании пересмотреть свое отношение к HPC.

Программная платформа HPE Core HPC Software Stack

При построении новых HPC-решений в HPE посчитали главным сделать акцент на том, чтобы упростить процедуру их настройки, сократить время на развертывание, обеспечить управляемость без наращивания требований к дополнительной компетенции сотрудников.

С этой целью в HPE были разработаны средства для построения программно-определяемой HPC-среды. В новом качестве выступила обновленная программная платформа HPE Core HPC Software Stack, дополненная управляющей утилитой HPE Insight Cluster Management Utility v8.0. Предложенная среда может применяться для сетевых кластеров, конфигурация которых может насчитывать до нескольких тысяч вычислительных узлов.

По данным HPE, новый программный пакет представляет собой единый продукт категории Open Source, в котором представлены и инструменты для разработчика, и все необходимые библиотеки, и компилятор. Все компоненты тесно интегрированы в единую систему и протестированы на совместимость. Платформа также предоставляет функции для управления кластерами, включая средства удаленного управления HPE Integrated Lights-Out (iLO) и инструменты для упрощенного конфигурирования кластеров.

Системные инновации HPC на базе продуктов Apollo 2000 и Apollo 6000

Опираясь на созданную базовую платформу, HPE представила рынку обновленную продуктовую линейку Apollo, оснащенную новым программным стеком. К этой линейке продуктов относится система HPE Apollo 6000, совместимая с серверами серии HPE ProLiant XL260a. Они построены на базе процессоров нового поколения Intel Xeon Phi с использованием высокопроизводительной коммуникационной архитектуры Intel Omni-Path (Intel OPA). Благодаря ей система допускает использование волоконно-оптических технологий передачи данных, которые обеспечивают минимальные задержки, высокую пропускную способность и рост производительности.

Другая модель, которую HPE предложила рынку на базе своих новых инновационных разработок — система HPE Apollo 200. Она предназначена для работы с серверами ProLiant DL и предусматривает поддержку сетевой топологии с применением коммутаторов архитектуры Intel OPA. По заявлению HPE, новые системы обеспечивают проведение суперкомпьютерных вычислений на базе крупных кластеров, при этом применяемое ПО требует лишь минимальных доработок.

Принадлежность новых систем к HPC подчеркивает также использование 100-Гбит/с коммутаторов InfiniBand нового поколения от Mellanox Technologies. Ими будут оснащаться обе новые линейки — Apollo 6000 и Apollo 2000. Качественный рост производительности при проведении кластерных высокопроизводительных вычислений будет достигаться также за счет применения системы межпроцессной связи стандарта Message Passing Interface (MPI), предусматривающего поддержку интерфейса MPI Tag Matching, выполнение операций обмена данными MPI AlltoAll, применение усовершенствованной системы динамической маршрутизации и использование новых алгоритмов обработки данных.

Интегрированные решения HPE для продуктов ANSYS

HPE не обошла своим вниманием также производственные компании, которые занимаются задачами автоматизированного проектирования и переходят сейчас на новые программные решения ANSYS. Новые продукты этой компании нацелены на масштабирование располагаемой вычислительной мощности, чтобы поддерживать выполнение не только традиционных задач, связанных с CAD/CAM-проектированием, но и применение дополненных средств виртуального моделирования проектируемых систем. Они накладывают возросшие требования на вычислительную мощность, без которой моделирование сложных механизмов оказывается невозможным или крайне затруднительным.

Новые системы ANSYS только получают сейчас распространение в отрасли. Их применение открывает производителям различной техники возможность перехода на выпуск более совершенных образцов, позволяет им повысить эффективность проектирования, сокращает циклы разработки и отладки, обеспечивает достижение более высоких технических характеристик для проектируемых изделий. В итоге все это дает преимущество перед конкурентными моделями.

Если прежние решения ANSYS позволяли компаниям обходиться существующей инфраструктурой, выстроенной из рабочих станций, то в изменившихся условиях компаниям приходится наращивать свои вычислительные мощности, масштабировать их для проведения кластерных HPC-расчетов. В новой ситуации HPE предложила им собственное решение для ANSYS.

Новые системы HPE ANSYS позволяет обрабатывать большие массивы данных и решать прикладные задачи прототипирования продуктов, создаваемых на крупных и средних предприятиях. Компания провела их апробацию на линейке продуктов Apollo 2000, доказав получаемый рост производительности и скорости выделения ресурсов, а также снижение стоимости владения. Если раньше в проектах CAD/CAM на проведение полных циклов моделирования уходили недели, то теперь аналогичные задачи могут решаться на новых продуктах HPE в течение нескольких дней. У них в четыре раза выросла степень утилизации доступных ресурсов в HPC-кластере по сравнению с тем, как использовались ресурсы на инфраструктуре из рабочих станций. Почти вдвое выросла удельная вычислительная мощность на заданную площадь размещения оборудования.

«HPC быстро превращается в одну из важнейших частей цифровой экономики, и это играет важную роль для компаний всех типов и размеров, — заявил недавно Билл Маннел, вице-президент и руководитель подразделения HPE, которое занимается разработкой серверов для HPC, Big Data и IoT. — Развитие новых решений HPE идет по пути значительного упрощения процедуры их развертывания, создания более простой системы управления и достижения значительного прироста производительности по сравнению с прежними продуктами».