С 2010 года в СПбГУ действует Вычислительный центр, входящий в сеть ресурсных центров Университета. Уже сейчас сюда стремятся попасть на практику студенты многих специальностей, особенно естественных факультетов.

Так выглядит супермозг Вычислительного центра

И не напрасно. Вычислительный центр способен решать задачи учебно-научного характера, управлять приложениями, поддерживающими административно-хозяйственный и учебный процессы Университета. Существенное увеличение мощностей позволило перейти от пробных расчетов к реальным моделям. Большой интерес к вычислительным методам проявляют такие научные дисциплины, как материаловедение, биология, физика, химия и медицина. В своих исследованиях они обращаются к квантовой химии, к расчетам сложных многоатомных систем по компьютерному моделированию кристаллических твердых тел, полимерных систем и суперразветвленных полимеров. При этом используются пакеты прикладных программ CRYSTAL, GAMESS, Accelrys Materials Studio, COMSOL, WIEN2k, HyperChem, в 2011 году начали использоваться Ansys, MatLab, VORPAL, abinit и другие.

Для создания комфортных условий работы подготовлен комплекс удаленного доступа через специальный web-интерфейс. Этот сервис предоставляет сотрудникам и студентам Университета возможность ставить в очередь на исполнение свои задачи и получать результаты непосредственно со своего рабочего места. Развитием такого подхода является предоставление ресурсов с применением технологии виртуальных машин. Виртуальная машина, полученная пользователем по заявке, представляет собой полноценное рабочее место на базе выбранной платформы (Windows или Linux), позволяет проводить отладку своих программ, выполнять расчеты и использовать большой набор готовых программ. Пользователю также доступны все высокопроизводительные ресурсы из среды виртуальной машины. Установка задач на вычислительных кластерах, получение и хранение данных, их дальнейшая обработка возможны не только из сети Университета, но и из других сетей. Система устроена так, что несколько виртуальных машин могут иметь общие дисковые устройства для хранения данных рабочей группы или подразделения Университета.

Основные направления развития

В 2011 году директором Вычислительного центра СПбГУ был назначен кандидат физико-математических наук, директор ПТЦ УСИТ Валерий Иванович Золотарев.

 — Валерий Иванович, мы знаем, что в октябре 2011 года Вычислительный центр СПбГУ впервые вошел в список топ-50 самых мощных компьютеров СНГ. Как дальше будет развиваться центр?

 — Развитие Вычислительного центра связано с увеличением количества и улучшением качества информационно-вычислительных сервисов, предоставляемых сотрудникам и студентам Университета, в том числе и доступа к высокопроизводительным ресурсам.

— Какими важными проектами вы сейчас занимаетесь?

— В ближайшее время закончится строительство Центра обработки данных СПбГУ. Это очень сложный инженерный комплекс для обеспечения надежной работы оборудования ресурсного центра. Планируем перенос в него всего оборудования Вычислительного центра. Продолжается создание необходимых информационно-вычислительных сервисов. Переведены на виртуальные ресурсы и GRID-технологии, позволяющие объединять мировые ресурсы для решения крупномасштабных задач, таких как обработка данных, получаемых на современных ускорителях типа Большого адронного коллайдера. Помимо этого Вычислительный центр участвует в проектах дистанционного обучения и ряде других.

 — Одна из целей создания центра — это привлечение к сотрудничеству ученых с мировым именем. Заинтересовался ли кто-нибудь возможностью работать в СПбГУ с использованием сложных вычислительных расчетов?

— Проект создания Вычислительного центра, по сути, только начинается. Мы уже сейчас обеспечили возможность для работы более 500 сотрудников и студентов. Конечно, основное направление развития центра — создание необходимых условий для работы всех исследователей, преподавателей и студентов нашего Университета, а в дальнейшем — и Северо-Западного региона. Применяемые для этой цели технологии на сегодняшний день являются наиболее востребованными в мире.

В октябре 2011 года Вычислительный центр СПбГУ, входящий в сеть ресурсных центров Университета, впервые оказался в списке топ-50 самых мощных компьютеров СНГ. Университетский центр расположился на 22-й строчке рейтинга с пиковой производительностью 40,14 TFlop/s и производительностью на тесте Linpack 17,66 TFlop/s. СПбГУ — пятый среди высших учебных заведений в этом рейтинге и единственный в Санкт-Петербурге.

 — Проводятся ли совместные работы с российскими и зарубежными вузами?

— Да, мы традиционно связаны работами с нашими коллегами по высокопроизводительным вычислениям в России — МГУ, МФТИ, МИФИ, СПбГТУ, УГАТУ и другими. Активно взаимодействуем с компаниями IBM, HP.

— Интересен ли центр иностранным студентам, аспирантам, возможны ли их стажировки?

— Использование ресурсов центра интересно всем — как российским, так и зарубежным студентам. Для этого центр и был создан. Работа в центре по разработке и внедрению новых сервисов и оборудования является очень востребованной практикой для студентов многих специальностей, особенно естественных факультетов. Мы используем самые передовые технологии, знание которых помогает студентам в их дальнейшей работе.

— Как вы оцениваете значение Вычислительного центра для нашего Университета? Какие новые возможности он дает сотрудникам и студентам?

— Новый центр построен так, чтобы обеспечить мощными вычислительными ресурсами всех, кому они необходимы. В ресурсном центре создается большая библиотека необходимых для работы пакетов прикладных программ. Эти пакеты устанавливаются с учетом особенностей оборудования, требований исследователей. В отличие от традиционных вычислительных центров, в которых главной задачей являлась только эффективная работа оборудования/техники, в нашем ресурсном центре формируется единая рабочая среда, направленная на решение проблем пользователей, для эффективной работы научных сотрудников, преподавателей и студентов.

Построение центра с использованием виртуализации, консолидацией серверов, соединением разных систем в единый комплекс уменьшает затраты на обслуживание, существенно сокращает расходы на электроэнергию (до 50%), позволяет объединять при необходимости имеющиеся вычислительные мощности для решения больших задач, разумно использовать емкость хранения данных.

Вычислительный центр СПбГУ расположен в Петродворцовом учебно-научном комплексе. Базой для его создания стал Петродворцовый телекоммуникационный центр (ПТЦ) Управления-службы информационных технологий (УСИТ) Университета. Наработки сотрудников УСИТ позволили установить и запустить в работу новый вычислительный комплекс, поставленный в конце 2010 года компанией Hewlett-Packard в рамках Программы развития СПбГУ.

 Мария Блажнова