Журнал "Компьютерра" №771

ВЦ Гидрометцентра уже приступил к проработке очередной модернизации. В следующем поколении суперкомпьютеров, по словам Анцыповича, непременно будут использоваться всевозможные ускорители, дополняющие многопроцессорные системы. "Эта идеология используется в проектах СКИФ, - говорит он. - Кластер плюс ускоритель - к этому сейчас многие приходят. Нам нужно понять, как и какие ускорители лучше применять в наших алгоритмах". Кроме того, перед Гидрометцентром серьезно встал вопрос энергопотребления будущих вычислительных комплексов, так как организация вплотную подошла к максимально разрешенному ей уровню потребления электроэнергии. Вот таким забавным образом работа Гидрометцентра вскоре может оказаться связанной с энергетическим кризисом, поддающимся прогнозированию еще хуже, чем погода.

Центр стоит, служба идет

Прогноз погоды невозможно сделать на основании наблюдений только на территории своей страны, так как по экономическим и политическим причинам ни одна страна мира не может содержать метеорологическую сеть, охватывающую весь земной шар. Всемирная метеорологическая организация (ВМО) объединяет ресурсы всех стран, обеспечивая обмен данными наблюдений и распространение результатов оперативных прогностических моделей в мощных центрах обработки. С учетом того, что далеко не все страны имеют возможность создавать такие центры (их в мире около двух десятков), участие национальных метеорологических служб в ВМО позволяет снабдить информацией всех, кто в ней нуждается. На стол любого синоптика в любой стране мира ложатся карты не только своего национального центра обработки данных, тем самым технологии подготовки прогностической информации хорошо зарезервированы. Даже если один из центров обработки информации по какой-либо причине временно не может выдавать прогнозы, перебоев с ними все равно не бывает.

В вычислительных подразделениях Росгидромета, в функции которых входит оперативная обработка гидрометеорологической информации, можно выделить три уровня. Центр федерального уровня, самый мощный, находится в Москве. Одновременно он является и одним из трех мировых метеорологических центров ВМО. Два других находятся в Вашингтоне и Мельбурне. Второй уровень в иерархии вычислительных центров Росгидромета - Новосибирский и Хабаровский центры, которые относятся к Региональным метеорологическим специализированным центрам ВМО. Их специализация - прогноз по соответствующему региону; кроме того, они являются дублерами московского центра в обеспечении прогностических расчетов по территории России. Помимо этих центров есть девяносто четыре прогностических центра, занимающиеся интерпретацией расчетов. Там решаются задачи визуализации данных, полученных от российских и зарубежных центров оперативного моделирования.

Борьба с локальным потеплением

Рассказать о том, как охлаждается эта махина, мы попросили системного архитектора из компании IBS СЕРГЕЯ ДИКОГО.

- Вариантов охлаждения суперкомпьютеров существует великое множество, а их выбор зависит от особенностей охлаждаемого оборудования. Например, Cray Y-MP охлаждался жидким фреоном температурой минус 20–40 градусов, подводившимся непосредственно к платам.

Этот случай экстремальный, такой подход сейчас непопулярен.

Мощность суперкомпьютеров и центров обработки данных (ЦОД) быстро растет, но и технологии не стоят на месте - количество тепла, выделяемого на один бит обрабатываемой информации, постоянно снижается. В итоге суммарное тепловыделение вычислительного комплекса и потребляемая им электрическая мощность в среднем остаются примерно на одном и том же уровне.

Базовый вариант охлаждения для ЦОД - воздушное охлаждение. Воздух прогоняется из "холодного" коридора в "горячий", а устанавливаемые в зале кондиционеры обеспечивают забор воздуха из "горячих" коридоров, охлаждение и подачу в "холодные" коридоры. При мощностях больше 8–9 кВт на стойку требуются дополнительные охлаждающие устройства, устанавливаемые непосредственно в стойках, иначе воздух в зале приходилось бы прогонять с чрезмерно большой скоростью, что влечет за собой большие энергозатраты, да и не всегда это в принципе можно сделать. В нашем случае используются так называемые "холодные двери" на серверных стойках.

Они представляют собой специальные радиаторы, в которые подается вода, и весь воздух, проходящий через стойку, прогоняется через них.

В обычных ЦОД используются одноконтурные системы - на основе сплиткондиционеров, только прецизионных. Внешняя и внутренняя части таких систем соединены фреоновым контуром. Главная сложность этого проекта заключалась в том, что система охлаждения должна снабжать комплекс охлажденной водой. Кроме того, к ней предъявляются повышенные требования по мощности и по надежности работы. Поэтому в нашей системе реализован не один, а три последовательных контура охлаждения: вода, фреон и водогликолевый антифриз (аналог тосола). Система обеспечивает отвод 320 кВт тепла.