Москва
Мероприятия
Блог
Корзина
Регистрация Войти
main-bg
Блог

Российские суперкомпьютеры для искусственного интеллекта

Юлия Кальмаева
Юлия Кальмаева,
Менеджер департамента аппаратной архитектуры Softline
06.12.2024

Тем искусственного интеллекта как в мире, так и в России не теряет актуальности по сей день. Анонс федерального проекта «Искусственный интеллект» в рамках Национального проекта «Экономика данных и цифровая трансформация государства» лишний раз это подтверждает. В числе важных проблем, стоящих перед государством, было отмечено отсутствие необходимой вычислительной инфраструктуры для искусственного интеллекта (ИИ).

Для исправления сложившейся ситуации в сфере ИИ и развития российской ИТ-отрасли в целом на 2025-2030 годы в числе прочих были определены следующие задачи:

  1. Кратное увеличение объема вычислительных мощностей в сфере ИИ от текущей отметки 0,1 Экзафлопс.
  2. Значительный рост количества высококвалифицированных специалистов в сфере ИИ. Дефицит кадров планируется решать обучением 5 тыс. студентов по профильным инновационным программам. Также в планах проведение 60 хакатонов.

Зачем и где нужен искусственный интеллект?

Наука и университеты. Искусственный интеллект активно развивается в научной среде и высшем образовании, так как государство поддерживает научные сообщества грантами и форматом государственно-частного партнерства.

Промышленность. Как правило, промышленные предприятия пользуются заказной разработкой и услугами специалистов в области ИИ, привлекаемых из сторонних организаций.

Банки, телеком, транспорт, маркетинг. В 2024 году прошло много тендеров на серверы с видеокартами под нужды ИИ в банковской сфере, телекоме, транспорте, государственном секторе. Следует ожидать дальнейшего повышения спроса.

Медицина. По всем прогнозам, использование искусственного интеллекта в медицинской отрасли должно дать наибольший вау-эффект от внедрения, так как именно это скажется на продолжительности и качестве жизни населения.

Госструктуры. Использование искусственного интеллекта для видеоаналитики в целях повышения безопасности общественной среды, анализа качества и загруженности дорог, профилактики ДТП, помощи в аналитике и прогнозировании чрезвычайных ситуаций/преступлений.

Проблемы развития искусственного интеллекта в России

  1. Отсутствие обширной высоконагруженной инфраструктуры. Ее нет ни в государственном, ни в частном секторе. Вариант решение проблемы — использование облаков. На при таком варианте неизбежен вопрос — чью нейросеть мы обогащаем и обучаем собственными базами данных, и насколько эти базы данных защищены.
  2. Зависимость от Nvidia. Видеокарты A100 и H100 технологически и функционально созданы для работы с искусственных интеллектом, а специализированный софт Nvidia демонстрируют неизменно высокое качество. Но так как Россия сильна программистами, то создание собственного продукта, позволяющего распараллеливать задачи для сложных вычислений, является вопросом времени. В пользу этого процесса играют и санкционные риски, так как есть вероятность, что со временем Nvidia станет невозможно купить или активировать программную часть.
  3. Нехватка кадров для развития прогностических моделей ИИ, а также их недостаточная синергия с бизнесом и практикоориентированность.

 

Направления развития российского рынка железа для ИИ

Для работы с большими данными нужен фундамент — инфраструктура. Таким фундаментом для искусственного интеллекта является сервер с сопроцессорами — видеокартами. В начале 2024 года на Реестровом рынке железа не было подходящих для этого решений — только с 1-2 видеокартами. Под конец года появились варианты исполнения серверов с 4-8 видеокартами.

В дальнейшем ожидается развитие в следующих направлениях:

  • Развитие в направление программно-аппаратных комплексов (ПАК). Российские заказчики хотят получать под ключ оборудование hi-end класса и не думать о совместимости софта и железа. Реестр минпромторга наполняется ПАКами и это — тренд 2025 года.
  • Программные средства, решающие трудности с видеокартами.

Особенности архитектуры суперкомпьютеров

Архитектура суперкомпьютера представляет собой кластер с вычислениями на процессорах и сопроцессорах — видеокартах.

Современные российские суперкомпьютеры состоят из шести модулей:

  1. Управляющий узел из двухпроцессорных серверов Gen 4/5.
  2. Вычислительные узлы. Рекомендуется использовать гибридное исполнение — серверы без GPU и серверы с 2-4 видеокартами.
  3. Коммутаторы. Высокоскоростное соединение Ethernet 25G/100G в коммутаторах ядра SAN и коммутаторы внутренней сети InfiniBand.
  4. Система хранения данных.
  5. Система резервного копирования.
  6. Инженерная инфраструктура (шкафы, холодоснабжение, пожаротушение, источники бесперебойного питания, система безопасности и др.)

Железо для суперкомпьютеров

Видеокарты. В настоящее время лучше всего для суперкомпьютеров подходят видеокарты Nvidia Н100 и А100.

Процессоры. В российских суперкомпьютерах предпочтение отдается процессорам Gen4 и Gen5 в составе кластера. Общие преимущества таких процессоров:

  • Увеличенное количество ядер и объема кеша L3.
  • Скорость передачи данных ОЗУ DDR5 до 5600 МТ/с.
  • Возможность установки плат стандарта PCI-E5.0 и CXL.
  • Интеграция в процессоры Gen 4/5 технологии Advanced Matrix Extension (AMX), которая обеспечивает многократный (от 8 до 14 раз) прирост вычислительной мощности в задачах ИИ.

  • Технология гибкой настройки производительности SST-PP (SpeedSelect), которая позволяет гибко настраивать производительность. Процессоры с такой технологией имеют несколько преднастроенных профилей, каждый из которых задает количество активных ядер и базовую частоту процессора. Это позволяет иметь множество одинаковых серверов, конфигурируемых под текущие задачи.

Коммутаторы. Несмотря на то, что все результаты вычисления либо файловые, либо RAW (объекты) для коммутации используется Infiniband — блочный протокол. Он выбран как стандарт внутрикластерной сети в связи с меньшими задержками. Это действительно так и вот почему — несмотря на то, что инкапсуляция IP-стека в Infiniband вносит бóльшие задержки, чем тот же процесс в Ethernet, в Ethernet тратится куда больше времени на обработку пакетов в самих коммутаторах. По итогу общие показатели задержки у Infiniband оказываются ниже, чем в Ethernet. Поэтому, несмотря на всеобщее применение Ethernet для внутренней сети суперкомпьютеров, большинство суперкомпьютеров, представленных в топ-100, построены на Infiniband.

Это интересно!

Подсчет вычислительной производительности суперкомпьютеров

К подсчету вычислительной производительности суперкомпьютеров есть два подхода — расчет производительности процессоров и расчет производительности видеокарт.

Для видеокарт берутся табличные значения производительности. Правда, следует учитывать, что этот показатель посчитан с разной точностью — от BF16 до FP64.

  • Для больших языковых моделей (LLM) хватает BF16-FP16 (ChatGPT).
  • Для повседневных задач, включая рендеринг графики, обработку изображений и обучение нейросетей используется в основном FP32.
  • В случае, если предусмотрено дальнейшее дообучение системы, то следует выбирать максимальные значения точности FP64.

Для процессоров используются формула вычисления FP64 = F × n × p×10-6,  где F — тактовая частота процессора, n — количество ядер, p — количество операций с плавающей запятой за такт.

Важный момент: «р» у процессоров серии Ice Lake, Sapphire Rapids, и Emerald Rapids не равен стандартным 4, как для десктопных процессоров. р = 32 операции для двойной четности и 64 — для одинарной четности.

Например, у процессора P8462Y FP64 = 2800МГц*32*32*2/1000000 = 5.7344 для одного двухпроцессорного сервера с без GPU.

В серверах с GPU TFlops считаются как сумма вычислительных мощностей CPU+GPU.

Области применения суперкомпьютеров

Компьютерное зрение. Анализ поведения людей, технический контроль, алгоритмы обнаружения аномалий.

Обработка текста. Распознавание запроса для поиска информации. Уже сейчас появились новые профессии и обучающие программы на промт-менеджеров и промт-инженеров.

Синтез речи. Обработка голосовых запросов пользователей.

Принятие решения. Предиктивная аналитика, рекомендации по управлению, прогнозирование.

Новые методы ИИ. Робототехника, сенсорика.

Цифровые двойники. Машиностроение, градостроительство, транспорт, экология и медицина.

Выводы

ИТ-отрасль России в настоящее время испытывает мощный подъем, несмотря на санкции и даже благодаря им. Ее развитие подстегнул процесс импортозамещения. Некоторое отставание компенсируется со временем, чему в немалой степени помогут принятые государством программы, направленные на стимулирование ИТ-сферы.

Искусственный интеллект — одно из перспективных и востребованных направлений развития. И это учитывается в федеральном проекте «Искусственный интеллект».

Современной базой для суперкомпьютеров для ИИ являются серверы на процессорах Gen 4/5, в составе которых насчитывается до четырех видеокарт. Такие решения уже есть в реестровом исполнении на отечественном рынке. Проблемы, связанные с импортными видеокартами, в перспективе планируется решать с помощью отечественного программного обеспечения.

За помощью в выборе решений для ИИ и консультациями по актуальным технологиям обращайтесь к Юлии Кальмаевой по email: Yuliya.kalmaeva@softline.com.

Теги:

Новости, истории и события
Смотреть все
Провайдер «Инферит Облако» (ГК Softline) и компания «Береста РК» объявили о стратегическом партнерстве в сфере цифровой трансформации бизнеса
Новости

Провайдер «Инферит Облако» (ГК Softline) и компания «Береста РК» объявили о стратегическом партнерстве в сфере цифровой трансформации бизнеса

27.06.2025

 ГК Softline приобретает контролирующую долю в группе компаний Омег-Альянс
Новости

ГК Softline приобретает контролирующую долю в группе компаний Омег-Альянс

27.06.2025

Российский производитель лазерных решений VPG LaserONE (ГК Softline) принял участие в Центрально-азиатском конгрессе по эндоурологии (CEAC 2025)
Новости

Российский производитель лазерных решений VPG LaserONE (ГК Softline) принял участие в Центрально-азиатском конгрессе по эндоурологии (CEAC 2025)

26.06.2025

Bell Integrator (кластер FabricaONE.AI ГК Softline) принял участие в дискуссии на тему искусственного интеллекта в рамках ПМЭФ-2025
Новости

Bell Integrator (кластер FabricaONE.AI ГК Softline) принял участие в дискуссии на тему искусственного интеллекта в рамках ПМЭФ-2025

26.06.2025

Позиция ГК Softline по приобретению завода по производству электроинструментов в г. Энгельс
Новости

Позиция ГК Softline по приобретению завода по производству электроинструментов в г. Энгельс

25.06.2025

ГК Softline и «Телеком биржа» объявляют о партнерстве в сфере облачных решений
Новости

ГК Softline и «Телеком биржа» объявляют о партнерстве в сфере облачных решений

25.06.2025

«Инферит ОС» (ГК Softline) подтвердил совместимость ОС «МСВСфера Сервер» 9 и справочной правовой системы «КонсультантПлюс»
Новости

«Инферит ОС» (ГК Softline) подтвердил совместимость ОС «МСВСфера Сервер» 9 и справочной правовой системы «КонсультантПлюс»

25.06.2025

Генеральный директор ГК Softline Владимир Лавров выступил на ежегодном ИТ-завтраке РУССОФТ на ПМЭФ-2025
Новости

Генеральный директор ГК Softline Владимир Лавров выступил на ежегодном ИТ-завтраке РУССОФТ на ПМЭФ-2025

24.06.2025

Стационарный комплекс РДИ от «Инферит Техника» (ГК Softline) вошел в реестр Минпромторга
Новости

Стационарный комплекс РДИ от «Инферит Техника» (ГК Softline) вошел в реестр Минпромторга

24.06.2025

Платформа для корпоративного обучения «Стадия» от Академии АйТи (кластер FabricaONE.AI ГК Softline) получила главную награду премии HR Tech Awards 2025
Новости

Платформа для корпоративного обучения «Стадия» от Академии АйТи (кластер FabricaONE.AI ГК Softline) получила главную награду премии HR Tech Awards 2025

24.06.2025

ГК Softline примет участие во встрече HR-клуба РУССОФТ
Новости

ГК Softline примет участие во встрече HR-клуба РУССОФТ

23.06.2025

Сомерс (ГК Softline) внедряет Bluetooth-платежи «Волна» от НСПК
Новости

Сомерс (ГК Softline) внедряет Bluetooth-платежи «Волна» от НСПК

23.06.2025

Группа «Борлас» (ГК Softline) подтверждает лидирующие позиции в консалтинге
Новости

Группа «Борлас» (ГК Softline) подтверждает лидирующие позиции в консалтинге

20.06.2025

«Софтлайн Решения» и Axoft обеспечили информационную безопасность УЭСК
Новости

«Софтлайн Решения» и Axoft обеспечили информационную безопасность УЭСК

20.06.2025

Павел Витков возглавил отдел продаж софтверных продуктов «Инферит» (ГК Softline)
Новости

Павел Витков возглавил отдел продаж софтверных продуктов «Инферит» (ГК Softline)

19.06.2025

ГК Softline стала главным технологическим партнером чемпионата профессионального мастерства Госкорпорации «Росатом» AtomSkills-2025
Новости

ГК Softline стала главным технологическим партнером чемпионата профессионального мастерства Госкорпорации «Росатом» AtomSkills-2025

18.06.2025

Сомерс (ГК Softline) реализует платёжный проект для национального регулятора Армении
Новости

Сомерс (ГК Softline) реализует платёжный проект для национального регулятора Армении

18.06.2025

ПАО «Софтлайн» информирует участников обмена ГДР Noventiq о приближающейся дате фиксации реестра акционеров по третьему этапу обмена 23 июня 2025 года
Новости

ПАО «Софтлайн» информирует участников обмена ГДР Noventiq о приближающейся дате фиксации реестра акционеров по третьему этапу обмена 23 июня 2025 года

18.06.2025

SimpleOne HRMS: автоматизация управления персоналом для повышения лояльности сотрудников и эффективности бизнеса
Блог

SimpleOne HRMS: автоматизация управления персоналом для повышения лояльности сотрудников и эффективности бизнеса

27.06.2025

Технологии умного города: от ИИ до RPA
Блог

Технологии умного города: от ИИ до RPA

25.06.2025

ГК Softline развивает наукоемкое ПО для инженерного анализа (САЕ)
Блог

ГК Softline развивает наукоемкое ПО для инженерного анализа (САЕ)

23.06.2025

Российские облачные сервисы: преимущества, особенности и выбор
Блог

Российские облачные сервисы: преимущества, особенности и выбор

20.06.2025

VPS: что это и когда он необходим бизнесу
Блог

VPS: что это и когда он необходим бизнесу

17.06.2025

Яндекс 360: эволюция решений для цифровой трансформации бизнеса
Блог

Яндекс 360: эволюция решений для цифровой трансформации бизнеса

11.06.2025

Платформизация, безопасность ИИ и активная защита малого бизнеса — «Лаборатория Касперского» об ИБ-рынке
Блог

Платформизация, безопасность ИИ и активная защита малого бизнеса — «Лаборатория Касперского» об ИБ-рынке

09.06.2025

Генеративный ИИ в промышленности: роботы, агенты и «Индустрия 6.0»
Блог

Генеративный ИИ в промышленности: роботы, агенты и «Индустрия 6.0»

04.06.2025

Платежные терминалы: виды, безопасность и тенденции рынка
Блог

Платежные терминалы: виды, безопасность и тенденции рынка

28.05.2025

Российские антивирусы
Блог

Российские антивирусы

26.05.2025

Увеличение штрафов за нарушения в обработке и хранении ПДн с 30 мая 2025
Блог

Увеличение штрафов за нарушения в обработке и хранении ПДн с 30 мая 2025

20.05.2025

Цифровая трансформация: с чего начать
Блог

Цифровая трансформация: с чего начать

15.05.2025

Защита персональных данных: требования законодательства и способы защиты от утечек
Блог

Защита персональных данных: требования законодательства и способы защиты от утечек

06.05.2025

Как устроены цифровые двойники: этапы разработки и примеры использования
Блог

Как устроены цифровые двойники: этапы разработки и примеры использования

29.04.2025

Стратегия перехода в облако
Блог

Стратегия перехода в облако

24.04.2025

Защита данных и информации: методы, практика, стандарты и законы
Блог

Защита данных и информации: методы, практика, стандарты и законы

22.04.2025

Цифровые профессии будущего: кто выживет в эпоху искусственного интеллекта
Блог

Цифровые профессии будущего: кто выживет в эпоху искусственного интеллекта

17.04.2025

Российские системы виртуализации
Блог

Российские системы виртуализации

15.04.2025

ИТ-решения, кейсы, новости
в Telegram-канале Softline
Подписаться