Российские суперкомпьютеры на водяном охлаждении появятся в 2013 г.

Как рассказал главный системный архитектор российского производителя суперкомпьютеров «Т-Платформы» Андрей Слепухин, к концу 2012 г. компания планирует разработать прототип, а в 2013 г. - вывести на рынок вычислительную платформу для создания суперкомпьютеров производительностью от 1 Пфлопс, которая будет полностью охлаждаться водой.

«Т-Платформы» намерены создать систему, которая может комплектоваться только CPU или гибридным решением CPU+GPU. В первом случае пиковая производительность стойки должна составить 85-105 Тфлопс, во втором - до 500 Тфлопс.

Сейчас идет концептуальная проработка архитектуры, говорят в «Т-Платформы». Слепухин отмечает, что разработчикам предстоит решить множество технических вопросов: например, разработать мощную систему электропитания с водяным охлаждением, определить степень использования оптических соединений, обеспечить максимальную безопасность водяного охлаждения.

При проработке каждого из выше перечисленных технических решений, необходимо учитывать стоимость реализации, чтобы цена готового решения при всех технических преимуществах оставалась конкурентной, говорят в компании.

Блейд-серверы, которые компания производит сейчас, поставляются в шасси высотой 5U и 7U. В отличие от них, платформа только на водяном охлаждении будет представлять собой стоечное решение, т.е. - блейд-модули будут вставляться непосредственно в шкаф. В компании говорят, что для этой системы будет спроектирована собственная стойка, т.к. существующие стандартные решения не соответствуют требованиям по инфраструктуре охлаждения и внутренней компоновки системы.

Стоит отметить, что «Т-Платформы» уже оснастили свои нынешние блейд-платформы водяным охлаждением. В частности, к настоящему моменту разработано решение со смешанным охлаждением, в котором вычислительные узлы охлаждаются водой, а управляющий узел, блоки питания и свичи - воздухом.

Водяное охлаждение в этом решении реализовано следующим образом: в шасси располагаются охлаждающие платы с внутренними каналами для циркуляции воды, соединенные водяной трубой. К ним через единый вход подается жидкость, а вычислительные узлы вставляются в шасси, плотно прилегая к охлаждающим платам. Для отвода воды также предусмотрен только один выход. При этом разъемы водяных труб для входа и выхода жидкости располагаются за пределами шасси. По мнению разработчиков, отсутствие внутренних разъемных соединений труб существенно снижает риск утечки воды и повышает надежность решения.

Охлаждающая плата в нынешнем варианте системы. В шасси к ней плотно прижимается вычислительный узел

«Это промежуточный вариант, на котором мы отрабатываем ряд технологий, они будут применяться в решении следующего поколения, - поясняет директор по маркетингу «Т-Платформы» Алексей Комков. - Однако впоследствии придется серьезно переделывать систему водяного охлаждения, чтобы охладить водой не только вычислительные узлы, но и все остальные тепловыделяющие компоненты».

Охлаждение в решении следующего поколения, по словам Комкова, планируется реализовать по схожему принципу: воду подводить к объединенным между собой охлаждающим платам и отводить ее от всей стойки целиком, а не от каждого отдельного вычислительного узла.

Вычислительные установки на платформе с водяным охлаждением уже создаются в России. Например, система с пиковой производительностью 117,6 Тфлопс, установленная в ЮУрГУ. В ней используется платформа «СКИФ-Аврора», разработанная в альянсе с итальянской компанией Eurotech, РСК СКИФ и ИПС РАН при поддержке Intel. Ее разработка началась еще в 2008 г., и к началу сотрудничества с российскими партнерами уже были созданы основные хардверные компоненты, например, платы, система водяного охлаждения, шасси. В этом решении вода подводится к каждому отдельному вычислительному узлу в шасси.

Директор ИПС им. А.К. Айламазяна РАН Сергей Абрамов заявил CNews, что не считает наличие соединений водяных труб внутри шасси слабым местом «СКИФ-Авроры», над которым нужно дополнительно работать, поскольку «платформа имеет всю необходимую сертификацию и отвечает требованиям к безопасности». А для того чтобы оценить систему охлаждения «Т-Платформы», сначала нужно увидеть ее в работающем виде, отметил он.

По приблизительным оценкам директора по маркетингу «Т-Платформы», разработка блейд-системы нового поколения на водяном охлаждении потребует инвестиций в размере $10 млн. Часть финансов для этих целей компания рассчитывает использовать из заработанных средств, а часть - привлечь со стороны ВЭБа и размещения облигаций на ММВБ.

Напомним, что недавно компания приняла решение о выпуске облигаций общим номиналом 100 млн руб., а в октябре 2010 г. решение войти в капитал «Т-Платформы» принял Внешэкономбанк. Сделка с банком, по сообщению сторон, все еще находится в стадии оформления.

Полностью отказываться от блейд-серверов на воздушном охлаждении в компании пока не планируют. По словам представителей компании, еще как минимум два поколения платформ будут охлаждаться воздухом. Такие системы будут использоваться для создания суперкомпьютеров небольшой и средней мощности.

Суперкомпьютерные платформы полностью на водяном охлаждении уже создают крупнейшие мировые вендоры. Например, Cray и IBM. Персональные суперкомпьютеры на смешанном воздушно-водяном охлаждении производит Федеральный ядерный центр в Сарове.