Для отечественных нефтегазовых суперкомпьютеров будут задействованы «Эльбрусы» и PostgreSQL

Софт Бизнес Интеграция Внедрения Инфраструктура Системное ПО Электроника ИТ в госсекторе
мобильная версия
, Текст: Денис Воейков

В научно-технической программе России и Белоруссии «СКИФ-недра», в рамках которой проектируются суперкомпьютеры и ПО для георазведки нефтегазовых месторождений, нашлось место отечественным и импортозамещающим технологиям — процессорам «Эльбрус» и СУБД PostgreSQL.


«Эльбрусы» для «СКИФ-недра»

Один из типов разрабатываемых вычислительных узлов в рамках российско-белорусской программы «СКИФ-недра» базируется на отечественных микропроцессорах «Эльбрус». Об этом рассказал замгендиректора по системной интеграции НПО «Союзнефтегазсервис» (ответственный исполнитель работ с российской стороны) Владимир Турчанинов.

Напомним, данная программа Союзного государства, стартовавшая в 2015 г. и рассчитанная на четыре года, направлена на проектирование технологий для обработки данных при поисках, разведке и разработке месторождений углеводородного сырья и других полезных ископаемых. Она предусматривает разработку специализированного ПО, а также создание опытных образцов суперкомпьютеров «СКИФ-гео» в двух базовых конфигурациях. Первая из них для частной эксплуатации крупными компаниями либо для удаленного коллективного использования мелкими через облако — «СКИФ-гео-ЦОД». Вторая предназначается для средних отраслевых компаний, исследовательских центров и учебных заведений — «СКИФ-гео-офис». У второй конфигурации при этом будет иметься мобильный вариант для полевых работ — «СКИФ-гео-поле». (Он же сможет базироваться на судах для морской сейсморазведки.)

Вычислительный узел на «Эльбрусах» разрабатывается для наиболее крупной системы — «СКИФ-гео-ЦОД». Для нее же параллельно разрабатываются еще три типа узлов, но уже на стандартных Intel Xeon. Данные работы осуществляет субподрядчик «Союзнефтегазсервиса» — компания «РСК технологии», поэтому она применяет стандартную для себя технологию прямого охлаждения узлов, полностью накрывая их элементы пластинами с циркулирующей в них теплоотводящей жидкостью.

Владимир Турчанинов: Есть задачи, которые с большей эффективностью могут решаться на вычислительных узлах с «Эльбрусами»

Какие именно типы узлов и в каком сочетании станут использоваться в конкретном конечном ЦОДе, будет зависеть от потребностей конкретных заказчиков. «Те научно-исследовательские работы, которые были проведены, показали, что есть задачи, которые с большей эффективностью могут решаться именно на узлах с “Эльбрусами”», — заверяет Турчанинов.

Типы вычислительных узлов для «СКИФ-гео-офис» и «СКИФ-гео-поле» разрабатывает другой субподрядчик «Союзнефтегазсервиса» — Институт прикладной математики им. М. В. Келдыша РАН (ИПМ РАН). Однако здесь места «Эльбрусам» уже не нашлось; все узлы проектируются на Intel Xeon.

Вычислительная инфраструктура и PostgreSQL

Упомянутое выше облако для связи внешнего ПО заказчиков с аппаратной частью «СКИФ-гео-ЦОД» Владимир Турчанинов относит к так называемой технологической инфраструктуре «СКИФ-недра». Еще одним ее элементом он называет систему хранения данных («СКИФ СХД»). Ее разработкой занимается очередной субподрядчик «Союзнефтегазсервиса» — компания «ОТ-ойл».

При проектировании СХД она использует собственную платформу «Атолл» на базе решений Oracle и ПО с открытым кодом — преимущественно Apache. «Уже было проведено макетирование, которое позволило показать, что в качестве СУБД для СХД возможно использовать PostgreSQL», — говорит Турчанинов.

На каком этапе находится программа

Рассчитанная на четыре года программа «СКИФ-недра» разбита на восемь этапов, четвертый из которых завершился в конце 2016 г. По его итогам «Союзнефтегазсервис» отчитался о разработке макетных программных средств, СХД, узлов вычислительных систем и технических средств защиты (архитектура «СКИФ защита»; разработчик — Межведомственный суперкомпьютерный центр РАН).

Достижение программных индикаторов

Слайд из презентации Владимира Турчанинова

Кроме того на сегодня разработаны программы и методики лабораторных испытаний макетов, создан образец испытательного стенда и разработана эскизная конструкторская документация на каждый макет. «Сейчас фактически экватор программы: закончился НИР, начался ОКР», — резюмирует Турчанинов.

Цена вопроса

В момент утверждения программы 21 октября 2014 г. в Минске на заседании Совета министров Союзного государства России и Белоруссии сообщалось, что она станет финансироваться из бюджета этого государства и за счет средств, привлекаемых из внебюджетных источников организаций-исполнителей.

Тогда говорилось, что всего «СКИФ-недра» потребуют p1,37 млрд. На бюджетную составляющую придется p750 млн, из которых 65% составят отчисления России, 35% — Белоруссии.

Как показывает мониторинг сайта госзакупок, описанные выше работы «Союзнефтегазсервис» и его субподрядчиков осуществляются в рамках контракта, заключенного по итогам прошедшего в мае 2015 г. конкурса с начальной ценой лота в p487,5 млн. Заказчиком работ, которые должны завершиться в декабре 2018 г., выступило Минобрнауки. Безуспешную конкуренцию «Союзнефтегазсервису» на тендере пытался составить Институт физики Земли им. О. Ю. Шмидта РАН.

Победитель (впрочем, как и второй претендент) в своем предложении не стал снижать начальную цену лота. Поэтому неизменной должно было остаться и заявленное в тендерных документах распределение финансирования по годам. За 2015 г. «Союзнефтегазсервис» предположительно получил p65 млн, а за 2016 г. — p130 млн. За 2017 и 2018 гг. он должен получить p130 млн и p165,5 млн соответственно.

Для полной оценки финансовых затрат на разработки все эти суммы необходимо удвоить. Как подчеркивают в «Союзнефтегазсервисе», одним из условий полученного организацией контракта от Минобрнауки было стопроцентное дофинансирование за счет внебюджетных средств. «На каждый полученный от государства рубль необходимо вложить свой», — поясняет директор «Союзнефтегазсервиса» Нина Захарова.

История появления программы «СКИФ-недра»

Изначально предложение по программе «СКИФ-Недра» было разработано еще в 2009 г. Среди ее авторов — «Союзнефтегазсервис» и Институт программных систем (ИПС) РАН им. А. К. Айламазяна. На тот момент общий требуемый объем финансирования авторы оценивали в p1,5 млрд, а вклад из российского бюджета – в p682,5 млн.

Предтечами «СКИФ-недра» являются программы Союзного государства «СКИФ» (2000-2004 гг.) и «СКИФ-грид» (2007-2010 гг.), в рамках которых также велись разработки и создавались высокопроизводительные системы. По ним было создано четыре ряда суперЭВМ (под «рядом» разработчики подразумевают набор технических решений), на базе которых были собраны вычислительные комплексы в нескольких вузах. Наиболее известным стал суперкомпьютер «Чебышев», установленный в МГУ. В рамках «СКИФ-грид» также была развернута экспериментальная грид-сеть «СКИФ-полигон», объединяющая вычислительные ресурсы ряда суперкомпьютерных центров России и Белоруссии.