Главная / Статьи / Аналитика / Интервью со Старшим вице-президентом компании Intel Патриком Гелсингером
Если вы хотите узнать о будущем суперкомпьютеров и развитии компьютерных технологий в ближайшие несколько лет, то этот материал создан специально для вас.

Интервью со Старшим вице-президентом компании Intel Патриком Гелсингером

Если вы хотите узнать о будущем суперкомпьютеров и развитии компьютерных технологий в ближайшие несколько лет, то этот материал создан специально для вас.
Патрик Гелсингер
Патрик, расскажите, пожалуйста, о том, для чего нужны высокопроизводительные вычисления, и почему они не могут считаться «причудливым ремеслом».
В прошлом разработка суперкомпьютеров не была привлекательным делом — такие комплексы представляли собой «героические системы», известные по мифологическим параллелям. Это были дорогостоящие и очень сложные системы, писать для которых программы было очень непросто. Однако в последнее десятилетие от создания «экзотических» компьютеров специалисты перешли к построению кластеров, т.е. распределенных вычислительных агломератов, которые используются на практике для научных и исследовательских работ, а также для коммерческих целей. Объем этого сегмента рынка растет примерно на 20% в год. Современные суперкомпьютеры применяются при проектировании микросхем и автомобилей, в нефтегазовой промышленности. По мере развития нанотехнологий проведение лабораторных экспериментов становится невозможным, и приходится моделировать интересующие процессы на компьютерных симуляторах. В наше время интерес к высокопроизводительным вычислительным системам, и так называемым мега-центрам (комплексам для хранения и обработки огромных массивов информации) огромен.
Сегодня на базе технологий Intel работает 90% самых производительных систем в мире. При описании их быстродействия речь идет о производительности на уровне петафлопс (квадриллион операций с плавающей запятой в секунду), но мы собираемся добиться уже эксафлопс (тысяч квадриллионов аналогичных операций). Столь мощные суперкомпьютеры позволят решить точнее составлять срочные предсказания погоды, включая предупреждения об ураганах, прогнозировать урожай, выполнять дешифровку генома любого человека и предлагать план его лечения с помощью индивидуально подобранных лекарственных средств, анализировать запасы нефти и газа со значительно более высокой точностью, чем сегодня, сделать массовыми технологии трехмерного моделирования человеческих органов и тех объектов, которые человек проектирует.
Как обстоит дело с высокопроизводительными вычислениями в России?
Три года назад, если я не ошибаюсь, в России было два из пятисот крупнейших в мире суперкомпьютеров, а сегодня их восемь, причем самый мощный российский суперкомпьютер занимает тридцать пятое место. Однако Intel совместно с коллегами в Москве планирует создание системы производительностью пятьсот терафлопс (триллионов операций с плавающей запятой в секунду), которая, возможно, войдет в десятку лучших. Это будет самый крупный компьютер из когда-либо созданных в России, и с ним ваша страна поднимется на верх мирового рейтинга суперкластеров.
Но высокопроизводительные вычисления требуют не только новейших аппаратных решений, но и навыков, опыта программирования. России нужны высокие профессионалы, которые будут заниматься подготовкой программных систем, предназначенных для параллельных вычислений. Вы планируете реализовать какие-либо инициативы в этом направлении – я имею в виду подготовку специалистов?
Разумеется. Ккорпорация Intel интенсивно работает над созданием программных инструментов для высокопроизводительных систем, и большая часть этих задач решается в России. В филиалах Intel в Москве, Нижнем Новгороде, Сарове и Новосибирске специалисты разрабатывают решения, которые будут использоваться в глобальном масштабе. Наши успехи в области высокопроизводительных вычислительных систем во многом связаны с российскими специалистами, и мы надеемся использовать их в будущем. Уже сейчас мы готовим новое поколение ученых, которые будут создавать программы с параллельной архитектурой для высокопроизводительных вычислительных систем. Кроме того, основываясь на нашем опыте, я могу сказать, что в России живут и работают одни из лучших математиков в мире, с которыми мне когда-либо приходилось сталкиваться.
По мере того, как мы продолжаем развивать параллельное программирование, мы ожидаем, что российские ученые примут активное участие в его реализации, поскольку Россия имеет действительно богатый опыт в области математики и естественных наук.
Патрик, некоторые аналитики уже сейчас заявляют, что время кремния как основы для производства процессоров подходит к концу и полагают, что следует активизировать разработки в других направлениях. Я имею в виду опытные работы с фотонными системами и другими перспективыми моделями изменения состояния потенциальных лоческих элементов. Каковы, на ваш взгляд, перспективы в этой области?
Что касается невозможности бесконечно уменьшать размеры кремниевых элементов (а Intel делает это в течение сорока лет), то я хочу сравнить ожидание будущего с вождением автомобиля ночью. Как далеко впереди вы видите дорогу? Может быть на тридцать метров, может быть на пятьдесят – насколько хватает света фар. Потом вы минуете это расстояние, но как далеко вы видите после? Ровно столько же. Ситуация с законом Мура аналогична. Мы видим перед собой возможности лишь на ближайшее десятилетие. В этом году Intel начинает производство процессоров на базе 32-нанометровой технологии, но мы хорошо представляем себе реализацию 22-нанометровую технологии, разрабатываем 15-нанометровую и адаптируемся к 10-нанометровой. Однако более отдаленное будущее мы не в состоянии предсказать.
Intel воплощает технологии в производство для решения текущих проблем. У нас была серьезная проблема с утечкой тока транзисторов (элементарных логических ячеек процессоров) по мере уменьшения толщины слоя диэлектрика. Мы совершили серьезный прорыв и решили использовать новый материал для предотвращения этого эффекта.
Все называют сегодняшние технологии микроэлектроники кремниевыми, но в современных транзисторах кремния почти не осталось: используется кремниевая подложка, а на ней в качестве рабочих элементов используются совсем другие материалы. Сегодня в полупроводниковых микросхемах мы используем более половины элементов периодической таблицы.
Вы упомянули о фотонике. Мы не планируем заменить электронную логику световой. Хотя световые элементы имеют определенные преимущества, они обладают и многими недостатками: их сложно перемещать, и переключение таких ячеек обходится дорого. Однако фотоника лишена потерь, возникающих при передаче электронов (это происходит в проводниках микросхем). Intel видит будущее фотоники следующим образом: процессор, построенный на основе кремния, и подключенные к нему оптические кабели передачи данных и команд. Так мы сможем использовать столь чудесные свойства оптики, как высокоскоростная коммутация. Однако мы и дальше будем следовать закону Мура для масштабирования процессоров и решения таких задач, как сохранение состояния устройства.
Я также хотел спросить вас о принципе множественного переключения, основанного на использовании макромолекул. Способны ли такие элементы, воплощающие не двоичную, а множественную логику, еще сильнее повысить миниатюризацию процессора за счет замены транзистора, имеющего всего два состояния, элементом, имеющим несколько состояний? Насколько это перспективно с точки зрения практической реализации?
В этом случае мой прогноз не слишком оптимистичен. Элементы с несколькими состояниями переключения уже пытались создать, но двоичные остаются более простыми в использовании в процессорах. Но применение подобного подхода весьма оправдано в твердотельных системах хранения данных. Например, устройства флэш-памяти в будущем могут стать многоуровневыми биологическими структурами, обладающими способностью находиться в нескольких (а не двух, «да» — «нет») логических состояниях.
Нам известно два типа серверных процессоров Intel. Первый – Intel Xeon, второй – Itanium. Давайте сравним их и определим, какой процессор для чего предназначен. Нужно ли ориентироваться на лучшую цену, или какие-то процессоры предназначены для предприятий, а какие-то для информационных центров и т.п. Вы не могли бы объяснить разницу между этими типами процессоров?
Itanium был разработан в качестве замены RISC-процессоров, которые использовались в мейнфреймах. Он обладает значительно более высокой надежностью и удобством обслуживания. Itanium следует использовать в наиболее защищенных системах, например, для обработки операций с кредитными картами, биржевых торгов, в критически важных системах предприятия. Intel Xeon – это весь остальной рынок серверов. Многие информационные центры построены на на базе этих процессоров благодаря их масштабируемости и возможности создания большего количества кластерных ресурсов в сети и экономичности. В большинстве кластерных конфигураций лучше использовать процессоры Xeon, но иногда бывают ситуации, когда нужны большое единое адресное пространство, самая лучшая память и характеристики RISC. В таких случах, конечно, целесообразно использовать Itanium.
На базе процессоров Intel построено триста восемьдесят из пятисот самых производительных суперкомпьютеров сегодня, и из них примерно триста двадцать или триста тридцать построены на базе процессоров Xeon, а пятьдесят или шестьдесят – на базе процессоров Itanium.
Когда вы работали над архитектурой процессоров, вы взаимодействовали с основателями Intel. Если взглянуть назад, можете ли вы назвать наиболее важные вещи для корпорации в самом начале ее деятельности?
В Intel всегда считали, что если технология способна сделать хоть что-нибуль, то это будет воплощено. Когда-то мы представили Pentium, который был больше по размерам, чем Intel 80486, и этот процессор был значительно более дорогим в производстве. Мы заработали меньше денег на Pentium, чем на 80486 в аналогичный период времени. Для бизнеса было бы лучше задержать выпуск процессоров Pentium. Однако если бы мы сделали это, кто-то другой мог бы представить первый суперскалярный продукт на рынке, в результате чего мы потеряли бы больше. Мы постоянно создаем продукты, которые раздвигают границы возможностей технологии. Лишь после этого мы начинаем думать о сокращении расходов, о получении прибыли и о финансовых результатах. Если бы Intel поступала иначе, мы не достигли бы высот в своей отрасли.

О Rona Ray

проверьте также

Обзор корпуса Cooler Master MCS S600 KN5N SPR

Сегодня мы рассмотрим корпус MCS S600 KN5N SPR из серии Silencio от известного компьютерного бренда Cooler Master.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

WP2Social Auto Publish Powered By : XYZScripts.com