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
«Инферит Облако» (ГК Softline) разместил Dev/Test-среды «Инферит ИТМен» в масштабируемой ИТ-инфраструктуре
Новости

«Инферит Облако» (ГК Softline) разместил Dev/Test-среды «Инферит ИТМен» в масштабируемой ИТ-инфраструктуре

10.01.2025

KERAMA MARAZZI выбрала российские серверы «Инферит» (ГК Softline), а также систему резервного копирования и гиперконвергентное решение от «Киберпротекта» для модернизации ИТ-инфраструктуры
Новости

KERAMA MARAZZI выбрала российские серверы «Инферит» (ГК Softline), а также систему резервного копирования и гиперконвергентное решение от «Киберпротекта» для модернизации ИТ-инфраструктуры

09.01.2025

ГК Softline выполнила проект по внедрению UserGate NGFW в одной из областных государственных организаций
Новости

ГК Softline выполнила проект по внедрению UserGate NGFW в одной из областных государственных организаций

28.12.2024

Bell Integrator (ГК Softline) совместно с крупной телекоммуникационной компанией принимает участие  в разработке отечественной системы управления проектами для ИТ-команд
Новости

Bell Integrator (ГК Softline) совместно с крупной телекоммуникационной компанией принимает участие в разработке отечественной системы управления проектами для ИТ-команд

28.12.2024

ГК Softline приняла участие в международном BIM-форуме в Москве
Новости

ГК Softline приняла участие в международном BIM-форуме в Москве

27.12.2024

ГК Softline приняла участие в конференции Vietnam Cyber Security Day 2024
Новости

ГК Softline приняла участие в конференции Vietnam Cyber Security Day 2024

27.12.2024

ГК Softline обеспечивает крупного производителя напитков комплексной защитой от киберугроз
Новости

ГК Softline обеспечивает крупного производителя напитков комплексной защитой от киберугроз

27.12.2024

Платформа ИТ-сертификации «СЛМетрикс» от Академии Softline получила аккредитацию АПКИТ
Новости

Платформа ИТ-сертификации «СЛМетрикс» от Академии Softline получила аккредитацию АПКИТ

26.12.2024

SL Soft (ГК Softline) представила новую версию модуля «Электронный наряд-допуск» платформы Visitech
Новости

SL Soft (ГК Softline) представила новую версию модуля «Электронный наряд-допуск» платформы Visitech

26.12.2024

Система MD Audit от SL Soft (ГК Softline) помогла «Саратовской кондитерской мануфактуре» снизить процент брака на 80%
Новости

Система MD Audit от SL Soft (ГК Softline) помогла «Саратовской кондитерской мануфактуре» снизить процент брака на 80%

25.12.2024

SL Soft (ГК Softline) и Московский венчурный фонд инвестировали 100 млн рублей в ИТ-платформу «Цитрос»
Новости

SL Soft (ГК Softline) и Московский венчурный фонд инвестировали 100 млн рублей в ИТ-платформу «Цитрос»

25.12.2024

HCM-система «БОСС» от компании SL Soft (ГК Softline) внесена в реестр российского ПО
Новости

HCM-система «БОСС» от компании SL Soft (ГК Softline) внесена в реестр российского ПО

24.12.2024

Академия Softline запустила комплексное решение для корпоративного обучения «Стадия»
Новости

Академия Softline запустила комплексное решение для корпоративного обучения «Стадия»

24.12.2024

«Инферит Облако» и «Телеком биржа» назвали 3 популярных запроса клиентов
Новости

«Инферит Облако» и «Телеком биржа» назвали 3 популярных запроса клиентов

23.12.2024

«Девелоника» (ГК Softline) помогла компании МТС перейти на ЭЦП в системе электронного документооборота
Новости

«Девелоника» (ГК Softline) помогла компании МТС перейти на ЭЦП в системе электронного документооборота

23.12.2024

ПАО «Софтлайн» прогнозирует двузначные темпы роста бизнеса в 2025 году и подтверждает ожидания по 2024 году
Новости

ПАО «Софтлайн» прогнозирует двузначные темпы роста бизнеса в 2025 году и подтверждает ожидания по 2024 году

23.12.2024

ГК Softline и «ИТ-ГУРУ» объединяют усилия для продвижения интеграционной шины данных
Новости

ГК Softline и «ИТ-ГУРУ» объединяют усилия для продвижения интеграционной шины данных

20.12.2024

ОС «МСВСфера» (ГК Softline) теперь доступна в облачной платформе «Яндекс.Cloud»
Новости

ОС «МСВСфера» (ГК Softline) теперь доступна в облачной платформе «Яндекс.Cloud»

19.12.2024

Елена Типисова (ГК Softline): «2024-й год стал годом вызовов и возможностей для ИТ-отрасли, заложив фундамент для дальнейшего развития»
Блог

Елена Типисова (ГК Softline): «2024-й год стал годом вызовов и возможностей для ИТ-отрасли, заложив фундамент для дальнейшего развития»

20.12.2024

Кибербезопасность от А до Я
Блог

Кибербезопасность от А до Я

20.12.2024

Мурад Мирзоев, «Инферит»: В рамках бизнес группы Softline мы испытываем здоровую конкуренцию
Блог

Мурад Мирзоев, «Инферит»: В рамках бизнес группы Softline мы испытываем здоровую конкуренцию

20.12.2024

Пилотные проекты по переходу на российское ПО
Блог

Пилотные проекты по переходу на российское ПО

18.12.2024

Вместе эффективнее: как объединение крупных игроков ИТ-рынка помогает цифровизации промышленного сектора
Блог

Вместе эффективнее: как объединение крупных игроков ИТ-рынка помогает цифровизации промышленного сектора

18.12.2024

Как эмоциональный интеллект помогает строить карьеру
Блог

Как эмоциональный интеллект помогает строить карьеру

17.12.2024

4 совета джуну, который хочет построить карьеру в ИТ
Блог

4 совета джуну, который хочет построить карьеру в ИТ

17.12.2024

Как построить карьеру в информационной безопасности
Блог

Как построить карьеру в информационной безопасности

17.12.2024

Как построить карьеру в крупной компании: краткий гайд
Блог

Как построить карьеру в крупной компании: краткий гайд

17.12.2024

Шире или глубже: как строить ИТ-карьеру
Блог

Шире или глубже: как строить ИТ-карьеру

17.12.2024

Как запомниться работодателю и получить работу мечты
Блог

Как запомниться работодателю и получить работу мечты

17.12.2024

В ИТ сразу после вуза: гайд по старту карьеры
Блог

В ИТ сразу после вуза: гайд по старту карьеры

17.12.2024

Как студенту начать карьеру в ИТ-компании
Блог

Как студенту начать карьеру в ИТ-компании

17.12.2024

Новые штрафы за утечку персональных данных: как подготовиться к изменениям
Блог

Новые штрафы за утечку персональных данных: как подготовиться к изменениям

13.12.2024

Цифровизация госсектора: роль заказной разработки в достижении целей
Блог

Цифровизация госсектора: роль заказной разработки в достижении целей

12.12.2024

Александр Рожков (ГК Softline): «Наша цель — стать проводником для российских ИТ-производителей при выходе на новые для них международные рынки»
Блог

Александр Рожков (ГК Softline): «Наша цель — стать проводником для российских ИТ-производителей при выходе на новые для них международные рынки»

10.12.2024

Российские суперкомпьютеры для искусственного интеллекта
Блог

Российские суперкомпьютеры для искусственного интеллекта

06.12.2024

Умные каски Proteqta выходят на рынок Казахстана и ОАЭ
Блог

Умные каски Proteqta выходят на рынок Казахстана и ОАЭ

03.12.2024