Суперкомпютърът ХЕМУС - отлично постижение на български учени и технологични компании

Визитка

Суперкомпютърът ХЕМУС, проектиран от учените в Центъра за върхови постижения по информатика и информационни технологии към БАН и доставен от българския системен интегратор ССАРМ с Hewlett Packard Enterprise технология, бе открит в средата на октомври на официална церемония в присъствието на премиера акад. Николай Денков, председателя на БАН акад. Юлиан Ревалски, директора на ИИКТ чл.-кор. Светозар Маргенов, Николай Димчев - управляващ директор на SSARM, и други официални лица. Общата стойност на проекта е 8 685 240 лв. и е част от финансиране на Европейския фонд за регионално развитие чрез оперативна програма "Наука и образование за интелигентен растеж" 2014 - 2020. Зад осъществяването на тази мащабна задача обаче се крият огромни предизвикателства, които бяха преодолявани месеци назад във времето от впечатляващи екипи, професионалисти и експерти.

Управляващият директор на ССАРМ Николай Димчев и директорът на ИИКТ към БАН чл.-кор. Светозар Маргенов разказват за целия процес и предизвикателствата по време на изпълнението.

Николай Димчев - управляващ директор на ССАРМ:

Натрупахме ценен опит, който ще е от полза и в бъдещи проекти

Г-н Димчев, как бе избрана именно компанията ССАРМ за изпълнител на мащабния проект за изграждане на суперкомпютъра на БАН?

За този проект беше проведена обществена поръчка с ясно поставени технически изисквания към всички компоненти на системата - производителност, архитектура на свързване, охлаждане, електрозахранване, ограничено пространство и т.н. След задълбочен анализ от страна на нашите системни архитекти се спряхме на решение, базирано на архитектура на HPE (Hewlett Packard Enterprise operated by Selectium). От страна на българското представителство на HPE срещнахме пълна подкрепа както от техническа, така и от търговска гледна точка. След отварянето на техническите и ценовите предложения в условията на силна конкуренция в лицето на водещи български системни интегратори, предлагащи решения на производители като Fujitsu, Dell, Lenovo и др., бяхме класирани на първо място с най-висока оценка за техническото ни предложение и най-добра цена и в крайна сметка бяхме избрани за изпълнител на този проект.

Кои предизвикателства и трудности смятате, че бяха най-сложни за решаване по време на изпълнението на проекта?

Трябва да се отбележи, че част от този проект бяха и дейности като разширение и интеграция към съществуващата водна охладителна система в Центъра за данни на БАН, както и изграждане на ново трасе за електрозахранване. Основните предизвикателства бяха свързани с краткото време за реализиране на проекта, координацията между ССАРМ, Hewlett Packard Enterprise и БАН относно доставките, различните дейности и екипите от България и чужбина, които отговаряха за тях, и най-вече преодоляването на множество критични моменти, свързани с недостиг в световен мащаб на редица компоненти от особена важност за изграждането на суперкомпютъра. За решаването на някои от тези проблеми в даден момент беше ангажиран от наша страна и висшият мениджмънт на HPE.

Какви бяха основните стратегии за успешното реализиране на проекта?

На етап "дизайн на решението и участие в тръжната процедура" заложихме на оптимизации в конфигурациите във всички части на решението, където имаше възможност, без да правим компромиси с параметрите, заложени в заданието. На етап "изпълнение" заложихме на стриктен контрол от страна на проектния мениджър и непрекъсната комуникация с всички екипи по доставката, инсталацията и интеграцията. Имахме разработена процедура по ескалация, която прилагахме при всяко едно забавяне или дори при най-малката индикация за потенциален проблем.

С какво този проект допринесе за надграждане на опита и развиване на компетенциите на екипа на ССАРМ?

За нас това е първият проект от подобен мащаб в областта на високопроизводителните изчислителни системи (HPC). Предвид световните тенденции в развитието на съвременните технологии за предиктивни аналитики, в това число машинно самообучение (ML), както и навлизането на изкуствения интелект (AI) във всички сфери на бизнеса и услугите, смятаме, че натрупахме ценен опит, който ще е от полза и в бъдещи проекти в тези области.

Как оценявате сътрудничеството си с HPE по време на изпълнение на проекта и ще продължи ли вашата съвместната работа?

Ние възприемаме този проект като ракета носител по отношение на партньорството ни с HPE. Ние сме в отлични отношения с целия екип на българския офис на компанията, с който през цялото време комуникирахме и съгласувахме всички етапи и действия по време на доставката, инсталацията и пускането в експлоатация на суперкомпютъра ХЕМУС. Този успешен проект ни позволява да повишим както нивото на нашата компетентност по отношение на решенията на HPE, така и нивото на партньорство. В момента работим съвместно и по други интересни проекти както в публичния, така и в частния сектор.

Какви са бъдещите проекти и цели, които стоят пред ССАРМ в близко бъдеще, и планирате ли да запазите партньорството си и с БАН?

Ние работим и в момента по най-разнообразни проекти в области като решения за дейта центрове, сървърна виртуализация, съхранение и защита на данни, киберсигурност и криптиране на данните, видеонаблюдение, решения за автоматизиран граничен контрол, решения за охрана на границата и др. Успешно развиваме партньорствата си с Dell Technologies, Lenovo, HPE, Secunet, Google и др. Мисля, че нашето сътрудничество с БАН ще продължи, тъй като се доказахме като надежден и сигурен партньор, на който може да се разчита и в най-сложните ситуации около реализацията на един комплексен проект. В момента сме пред завършване на проект за разширение на системата за управление на сгради (BMS) в БАН и се надяваме на още съвместни дейности през 2024 г.

Чл.-кор. Светозар Маргенов, ръководител на Центъра за върхови постижения по информатика и ИКТ в ИИКТ-БАН:

С удовлетворение приемам оценките за високата квалификация на екипа

Г-н Маргенов, какъв очаквате да бъде приносът на хетерогенния суперкомпютърен комплекс ХЕМУС за академичната общност, индустрията и образованието в България?

В поздравленията за официалното откриване на ХЕМУС бе отбелязано, че стотици български учени ще бъдат конкурентоспособни на своите колеги от чужбина в решаването на задачи, изискващи високопроизводителни изчисления. С удовлетворение приемам оценките за високата квалификация на екипа, както и че не са много групите в света, където има такъв експертен опит за разработване на паралелни методи и алгоритми. Суперкомпютърът издига на ново ниво възможностите за провеждане на изчислително сложни научни изследвания в области като изкуствен интелект, климатология, биоинформатика, лекарствен дизайн, симулации на високотехнологични материали и процеси, моделиране на динамични процеси в индустрията и високопроизводителен анализ на големи данни. Особено полезна не само за академичната общност ще бъде програмата за обучение на разработчици и потребители. Все по-важна целева група в работата с индустрията ще бъдат предприятията с иновативен капацитет, които създават, произвеждат и реализират на световния пазар краен продукт като софтуерни системи, двигатели, машини и др.

Какъв ресурс и време е вложен от страна на ИИКТ-БАН в изграждането на този мащабен проект?

Сериозен. Центърът за върхови постижения по информатика и ИКТ се създава по ОП "Наука и образование за интелигентен растеж" 2014 - 2020, като 85% от средствата са предоставени от Европейския фонд за регионално развитие. Подготовката на проекта започва преди близо 10 години. Атестация за високата компетентност на екипа е успешната работа през последните 15 години по изграждане, опериране и поддръжка на високопроизводителни системи на най-съвременно световно ниво, в т.ч. и суперкомпютър "Авитохол". През този период, както и сега, много важно е и активното ни участие в големите европейски инфраструктурни инициативи и проекти.

Как оценявате работата на изпълнителите на проекта?

Много професионална. Утвърдените добри практики показват, че успешното изпълнение на проекти за доставка на високопроизводителни изчислителни системи изисква специфична квалификация и много сериозен организационен опит. Това се потвърждава от резултата от изпълнението на проекта от SSARM. Тук е важно да отбележим и ролята на тясното сътрудничество на изпълнителя с Hewlett Packard Enterprise operated by Selectium (HPE) - признат технологичен лидер в областта на суперкомпютърните технологии. Така например в последната класация ТОР 500 три от суперкомпютрите в първата десетка (в т.ч. първият и третият) са на HPE.

Какви бяха за вас най-големите предизвикателства по изграждането на ХЕМУС?

ХЕМУС е част от инфраструктурния комплекс на Центъра за върхови постижения. При стартиране на проекта публично обявихме целта да изградим ново поколение високопроизводителна изчислителна система с висока енергийна ефективност и производителност над 1 PFlop/s. Откритият на 19 ноември суперкомпютър е със значително по-добри параметри. Предизвикателство бе неговото проектиране. Предизвикателство бе интегрирането му в компактната машинна зала, включваща работещия от 2015 г. суперкомпютър "Авитохол", както и новоизграденият мощен център за данни. Голямо предизвикателство и успех за всички нас бе спазването на сроковете. Много сериозно постижение са реализираните комплексни технологични решения. Присъединявам се към оценката, че те са наистина на световно ниво.

Какви ще бъдат първите основни приложения при използването на ХЕМУС в близките няколко месеца и в кои области? Кога обществото може да очаква резултати?

През последните години все по-популярна за широката аудитория става класацията ТОП 500. Това са най-бързите суперкомпютри в света. След съответните настройки бяха проведени стандартизираните тестове за решаване на система от линейни алгебрични уравнения с плътна матрица. Потвърдена е високата ефективност на новия суперкомпютър. Така спрямо данните в класацията от юни 2023 г. получените резултати поставят ХЕМУС на 322 позиция. В близките месеци ще се работи за поетапно мигриране на приложения от "Авитохол". Така например с голяма обществена значимост са изследванията на локалните въздействия за България на климатичните промени. Учените, работещи в тази област, се очаква да бъдат едни от първите, които ще могат да се възползват от съществено по-високата производителност на ХЕМУС.

Как ИИКТ-БАН ще осигури актуализация на ХЕМУС, като се има предвид бързата еволюция на технологиите в областта на суперкомпютрите?

През последните години определяща роля за изграждане и развитие на модерна научна инфраструктура в института имаха координираните от нас проекти по ОП "Наука и образование за интелигентен растеж" и Националната пътна карта за научна инфраструктура. Предстои да стартира ос за финансиране на втори етап на успешните центрове за върхови постижения и центрове за компетентност по Програма за научни изследвания, иновации и дигитализация за икономическа трансформация. Ще разчитаме и на по-нататъшно развитие на работата по съвместни проекти и инициативи за подкрепа от страна на бизнеса, които високо ценим.