Представив первый в мире чип, изготовленный по 7-нанометровой технологии, корпорация IBM сумела создать неплохой задел, для того чтобы оторваться от конкурентов.

В настоящее время производители выпускают процессоры по 14-нанометровой технологии. Следующие крупные проекты Intel и других компаний предусматривают переход на норму проектирования 10 нм. И по этому показателю IBM заметно опередила их.

«При равных размерах на чипах, изготовленных по 7-нанометровой технологии, размещается в четыре раза больше транзисторов, чем на чипах с нормой проектирования 14 нм, – пояснил научный директор компании Envisioneering Ричард Доэрти. – Таким образом, IBM удалось перепрыгнуть сразу через несколько ступенек. Выход корпорации на рубеж в 7 нм в то время, как Intel еще только собирается осваивать норму проектирования в 10 нм, означает, что IBM обеспечила себе запас прочности по крайней мере на два ближайших производственных цикла».

По словам вице-президента IBM Research по полупроводниковым технологиям Мукеша Харе, при создании тестовых чипов по технологии 7 нм корпорация IBM внесла фундаментальные изменения в используемые материалы и процесс литографии.

Применение кремниево-германиевого сплава позволило улучшить прохождение потоков электронов. IBM впервые описала эту технологию в 2004 году, пообещав, что через 10 лет она сыграет важную роль в деле дальнейшего совершенствования чипов. Значительным шагом вперед стало применение фотолитографии в глубоком ультрафиолете или экстремальной ультрафиолетовой литографии (extreme ultraviolet lithography, EUVL). В оптической литографии, на основе которой построено сегодняшнее производство чипов, используется длина волны 193 нм, в то время как у экстремальной ультрафиолетовой литографии длина волны составляет 13,5 нм, что позволяет точнее формировать структуры на кремнии.

«Исследования IBM показали, что дальнейшее уменьшение размеров транзисторов вполне возможно, – подчеркнул Харе. – Мы хотели продемонстрировать, что совершенствовать высокопроизводительные вычислительные системы можно еще достаточно долго». Конкретные сроки создания коммерческих систем в IBM пока не сообщают, но преодоление 7-нанометрового рубежа и дальнейшее продвижение вперед становятся все более реальными.

На протяжении 50 лет количество транзисторов на микросхеме в соответствии с законом Мура удваивалось через каждые два года. Но по мере того как размеры чипов приближались к своим физическим ограничениям, стоимость производства возрастала, а ученые вынуждены были искать новые технологии, позволяющие повышать производительность и дальше.

«Ключевой вопрос заключается в том, удастся ли IBM развернуть на базе своей технологии коммерческое производство, – указал аналитик компании Endpoint Technologies Роджер Кей. – Решить эту задачу непросто, учитывая сложность и дороговизну оборудования, необходимого для массового производства».

В своих инициативах IBM не одинока. В прошлом году корпорация объявила о намерении инвестировать в ближайшие пять лет в разработку процессорных технологий 3 млрд долл. и о реализации совместных проектов с Global Foundries и Samsung. Специалисты IBM поддерживают также контакты с Политехническим институтом штата Нью-Йорк и Центром исследования нанотехнологий в Олбани.

В Intel о сроках перехода на норму проектирования 7 нм пока ничего не сообщают, а вот чипы, выпущенные по 10-нанометровой технологии, должны появиться здесь уже в этом году. По мнению аналитика Forrester Research Ричарда Фичеры, нынешние успехи IBM еще не гарантируют того, что корпорации удастся превзойти Intel в коммерческих продуктах. Но если IBM продолжит работы с партнерами и сохранит активность в этой области, у нее появятся технологии, которые помогут поддерживать конкурентоспособность процессоров Power, серверных систем и мэйнфреймов на достаточно высоком уровне.

Недавно проведенное исследование показало, что 30% всех физических серверов в центрах обработки данных находятся «в коме», то есть расходуют электроэнергию, но не выдают никакой полезной информации и не несут никакой полезной вычислительной нагрузки. Примечательно, что ситуация практически не изменилась по сравнению с 2008 годом, когда в аналогичном исследовании был получен такой же результат.

Новый анализ приведен в докладе Джонатана Куми, научного сотрудника Стэнфордского университета, и Джона Тейлора, партнера консалтинговой компании Athensis Group. Они провели исследование, посвященное расходу электроэнергии центрами обработки данных, для американского управления защиты окружающей среды.

Авторы воспользовались данными, собранными компанией TSO Logic на приблизительно 4 тыс. серверов ее клиентов. Компания является разработчиком программного обеспечения для контроля энергоэффективности. Сервер считали находящимся «в коме», если он не проделывал полезной работы как минимум последние полгода.

«Большое количество таких серверов это колоссальное свидетельство неграмотного управления и эксплуатации дата-центров, — уверен Куми. — Причина не столько в технических проблемах, сколько именно в недостатках управления».

Ранее та же проблема изучалась еще двумя исследовательскими группами.

В 2008 году компания McKinsey & Co. опубликовала шокирующую статистику: до 30% серверов в ЦОД — «функционально мертвы». Этот вывод подтвердили в 2012 году в Uptime Institute: точно такая же цифра была получена по результатам анализа данных, собранных на системах его клиентов.

В 2014 году консорциум снизил показатель до 20%, однако сокращение было отнесено на счет погрешностей при сборе данных, а не кардинального улучшения ситуации по сравнению с 2012 годом. По словам Мэтта Стэнсбери, директора по контенту Upime Institute, в консорциуме сейчас оценивают долю серверов «в коме» на уровне от 20 до 30%.

По мнению Куми, для подтверждения или опровержения данных, полученных McKinsey и Uptime Institute, нужны дополнительные исследования. По его словам, в планах — продолжение сотрудничества с TSO Logic и регулярная подготовка отчетов на основе более крупных срезов данных. Программное обеспечение компании собирает информацию об использовании серверов, следя также за объемами данных, которые поступают на системы и от них.

По оценкам аналитиков IDC, количество физических серверов во всем мире в прошлом году составляло 41,4 млн, а к концу нынешнего, согласно прогнозу, вырастет до 42,8 млн.

Исследование, проведенное Советом по охране природных ресурсов (NDRC) при участии крупных ИТ-компаний, показало, что только в Соединенных Штатах дата-центры израсходовали за 2013 год 91 млрд киловатт-часов. По прогнозу, к 2020 году эта цифра вырастет на 53%. Согласно оценкам, затраты электричества можно было бы сократить на 40%, избавившись от серверов-«зомби» и повысив энергоэффективность. А вообще существуют техническая возможность уменьшить потребление энергии еще на столько же.

В NDRC считают, что главные виновники проблемы серверов-зомби это малые дата-центры, а не большие облачные.

«Судя по недавнему исследованию, ситуация лучше не становится», — констатировал Пьер Дельфорж, директор по энергоэффективности высокотехнологического сектора NDRC.

Весьма впечатляющие новинки представили компании, привлекшие под свои знамена специалистов в области вычислительной биологии, физики, электротехники, программного обеспечения и других точных наук. Мы увидели бескрайний океан носимых устройств, которые открывают пользователям невиданные горизонты возможностей.

Прогноз Гарвардского университета, согласно которому Интернет вещей породит новый экономический бум, на CES 2015 не кажется таким уж очевидным. Большинство демонстрируемых здесь технологий представляют собой новинки, которые легко забываются.

Сегодня производители устройств всеми силами пытаются разместить беспроводное радио, процессоры и датчики везде, где только возможно: в зубных щетках, детских сосках, велосипедах и спортивном инвентаре, а ко всему этому подключаются приложения для сбора данных. Технологии распознавания жестов, которые присутствуют сейчас повсюду, симпатичны, но без них вполне можно обойтись. Тут и там мелькают новые образцы бытовой техники и носимых устройств, а фотографы со всего мира тянут шеи, чтобы запечатлеть очередной кофейник, подключаемый к Интернету.

В демонстрациях решений в области Интернета вещей по большей части повторяются уже знакомые нам идеи. Большая пресс-конференция, организованная компанией Panasonic и посвященная домашним средствам обеспечения безопасности Интернета вещей, вероятно, вызвала бы немалый интерес года четыре назад. Телевизор Sharp с разрешением «почти 8K» поражает окружающих красотой и четкостью изображения. Но все эти вещи сегодня вполне ожидаемы и редко волнуют по-настоящему.

LifeQ собирается продавать сервис, который превратит носимые устройства (например, умные часы) в оборудование, которое сможет спасать человеческие жизни. Источник: LifeQ

И тем не менее, на выставке можно встретить немало интересного. Возможно, самое оригинальное решение представила команда исследователей из компании LifeQ. У этой компании нет технологии, которую она могла бы продемонстрировать, и возле ее стенда не вьются толпы репортеров в ожидании очередной презентации. Зато LifeQ собирается продавать сервис, который превратит носимые устройства (например, умные часы) в оборудование, которое сможет спасать человеческие жизни.

LifeQ специализируется на прикладной математике. «На основе медицинских данных, собранных за последние 100-150 лет наши сотрудники создают модели, описывающие физиологию человека, – отметил основатель LifeQ, доктор философии в области биохимии Райан Конради. – Затем эти модели подключаются к входной информации, поступающей с датчиков».

В ходе демонстрации оптический датчик регистрировал световые волны различной длины, отражаемые кожей человека. Часть света поглощалась поверхностью кожи, в то время как другая попадала на датчик. Анализируя отраженный свет, можно узнать очень многое: уровень гемоглобина в крови, уровень сахара, характер дыхания и целый ряд других параметров.

«Мы оперативно собираем практически все анализы, которые могут понадобиться в отделении интенсивной терапии, – сообщил Конради. – Наши модели способны также определять уровни нагрузки и тренированности, а поскольку организм по-разному реагирует на потребляемую человеком пищу, можно узнать, ел ли он продукты, богатые белками или углеводами. Со временем наша система будет использоваться для прогнозирования сердечных приступов и выявления высокого риска диабета».

Компания LifeQ уже получила финансирование в размере 11 млн долл. и в нынешнем году собирается предложить клиентам свои первые сервисы.

Оптические датчики стоят недорого, и, по словам Конради, LifeQ постарается сделать носимые устройства настолько дешевыми, насколько это возможно.

Производители носимых устройств могут оснащать свои продукты оптическими датчиками. Собранная информация будет передаться в облако, а к результирующим потокам данных получат доступ разработчики приложений и производители носимых устройств.

Бизнес-модель, которой придерживается LifeQ, относится к типу, который был описан в недавнем выпуске Harvard Business Review ведущим экспертом Гарвардской школы бизнеса Майклом Портером и Джеймсом Хеппельманном, президентом и генеральным директором компании PTC, производиетелем систем автоматизированного проектирования, в последнее время активно разрабатывающей технологии Интернета вещей.

По мнению авторов, развитие Интернета вещей будет способствовать созданию новых сервисов, совершенствованию продуктов и появлению новых типов экономической активности вследствие формирования новых связей между продуктами, сервисами и отраслями. Все это приведет к очередному экономическому буму.

На CES производители носимых устройств в основном демонстрировали продукты, обрабатывающие элементарные данные (подсчитывающие, например, расстояние, пройденное при ходьбе). Но когда эти недорогие устройства получат доступ к большим объемам научных данных – данных, отражающих все богатство накопленных нами знаний – их перестанут называть просто приятными новинками.

С этого момента они превратятся в непременный атрибут повседневной жизни.

Или хакера, получившего доступ к термостатам и котлу центрального отопления и заставившего тот работать на полную мощность до тех пор, пока не начнется пожар.

Возможно, это звучит как сценарий фильма о Джеймсе Бонде, но специалисты по безопасности убеждены, что Интернет вещей рано или поздно кого-нибудь убьет.

Такой прогноз высказывает, в частности, Джефф Вильямс, директор по технологиям компании Contrast Security, разрабатывающей средства безопасности для приложений. Он говорит, что не представляет, как именно Интернет вещей мог бы использоваться для убийства, но считает вероятным, что какое-то оборудование, соединенное с сетями, сыграет роль в лишении человека жизни.

А Рашми Ноулс, старший архитектор по безопасности RSA, в недавнем посте написал, что, когда злоумышленники смогут взламывать медицинские приборы, они сумеют построить целую «новую экономику», шантажируя жертв.

«Совершение первого убийства — вопрос времени», — добавил Ноулс.

Можно отмести подобные предположения как шумиху и преувеличение, но стоит вспомнить, что многие предсказания о рисках, связанных с Интернетом, сделанные в свое время специалистами по безопасности, оказались верными. Когда предприятия ринулись разрабатывать веб-платформы, эксперты предупреждали о возможных колоссальных утечках данных и кражах личной и финансовой информации. Сейчас ни у кого нет сомнений, что они были правы.

Сегодня началась новая лихорадка — соединение вещей с сетями, и, по мнению Вильямса, ее характерная черта — «крайне небрежное проектирование с точки зрения безопасности, из-за чего устройства Интернета вещей оказываются очень уязвимыми для атак — примерно как веб-приложения десять лет назад».

Существуют межотраслевые инициативы, направленные на то, чтобы избавить Интернет вещей от проблем безопасности с самого начала, отметил Джон Пескаторе, директор по новым тенденциям в области информационной безопасности SANS Institute.

Один из крупнейших альянсов такого рода, Industrial Internet Consortium, был учрежден в марте 2014 года. Среди его многочисленных участников — IBM, HP, GE, Microsoft и Toyota. Аналогичные объединения есть в отраслях медицинской техники, автомобилей и др.

Но предприятиям-пользователям придется как-то интегрировать все эти технологии, когда нужно будет заставить их работать в составе единой системы, указал Пескаторе. Он напомнил, как сложно было добиться появления стандартов безопасности для персональных компьютеров.

«Из-за разнобоя стандартов системная интеграция сильно усложняется, — добавил он. — То же самое в свое время было с ПК и серверами».

Для защиты устройств Интернета вещей могут понадобиться новые подходы. К примеру, в сценарии с котлом отопления, посредством которого пытаются сжечь дом, роль «сетевого экрана» может взять на себя компания — поставщик электроэнергии: обнаружив аномальный расход, она может принять меры, считает Пескаторе.

Пока что предсказания убийств с помощью Интернета вещей — лишь абстрактные теории. Но риски и их многообразие растут.

Выступая в этом году, директор ЦРУ Джон Бреннан заявил: «По мере появления того, что некоторые называют Интернетом вещей, будет становиться все больше устройств и систем, которые нужно защищать, и, что не менее беспокоит, больше устройств, которые можно использовать для организации атак».

С таким заявлением экономист Гарвардской школы бизнеса Майкл Портер и президент и генеральный директор компании PTC Джеймс Хеппельманн выступили в статье, опубликованной недавно журналом Harvard Business Review. Компания PTC, производитель систем автоматизированного проектирования, недавно приобрела разработчика средств межмашинного взаимодействия Axeda.

За последние 50 лет информационные технологии породили два периода крупных преобразований, или две «волны», как называют это авторы. Первая волна нахлынула в 60-70-е годы XX века и была связана с автоматизацией процессов и появлением программного обеспечения САПР и ERP. Вторая была вызвана появлением Интернета и всего, что с ним было связано. Инициатором третьей волны станет Интернет вещей.

«В эпоху Интернета вещей информационные технологии становятся составной частью самого продукта, – пишут Портер и Хеппельманн. – Датчики, процессоры и программное обеспечение входят в состав любого продукта, какой только можно себе вообразить, и дополняются аналитическими средствами. Это сочетание меняет порядок проведения бизнес-операций, способы доставки продуктов и пути взаимодействия с клиентами».

Дополнительный импульс повышению эффективности экономики придают новые и улучшенные продукты. Третья волна преобразований, порожденных ИТ, имеет самый высокий потенциал, способствуя увеличению числа инноваций, росту производительности труда и еще более стремительному экономическому подъему.

Это очень смелое утверждение, и, несомненно, в мире у него найдется немало противников, не разделяющих точку зрения Портера и Хеппельманна. Однако аналитикам следует понимать, что сегодня разработки в области Интернета вещей находятся лишь на начальном этапе. Примерно то же самое происходило в 1995 году, когда в Интернете появились Amazon и eBay. Вслед за ними в 1997 году заработал сайт Netflix, а в 1998 году — Google. Уже в то время люди поняли складывающуюся тенденцию, но картина в целом оставалась неясной.

Альфонсо Велоса, научный директор Gartner, курирующий направление Интернета вещей, убежден в том, что нас ждут фундаментальные изменения, однако произойдет это на более удаленном горизонте протяженностью в 10 или 20 лет. Тем не менее интерес к Интернету вещей растет уже сейчас, потому что все необходимые составляющие — электронные компоненты, датчики, программное обеспечение, средства связи — «уже появляются и заставляют нас двигаться именно этим путем».

Изменения в индустрии, связанные с Интернетом вещей, только начались. К примеру, страхование, учитывающее характер использования автомобиля (пробег, поведение водителя и т. д.), еще пять лет назад всем было в диковинку. Сегодня оно уже обрело реальный облик.

«Мы видим, как может измениться отрасль экономики за пять лет, – отметил Велоса. – Но вместе с тем понятно, что новые механизмы и движущие силы пока лишь едва затронуты».

В основу Интернета вещей положена идея о том, что продукты могут обладать интеллектуальными чертами и осуществлять взаимодействие друг с другом в интересах пользователей. «Каждый продукт является частью какого-то сервиса, и ни один из них не существует независимо от других продуктов», – подчеркнула менеджер компании SAS по глобальному маркетингу продуктов Фиона Макнил.

Чтобы проиллюстрировать это, компания SAS совместно с одним из производителей грузовиков приступила к реализации проекта, предусматривающего выявление потенциального нарушения работы компонентов на основе использования технологий Интернета вещей и упреждающего анализа. Теперь возникновение отказов с 90-процентной точностью прогнозируется за 30 дней до наступления соответствующего события. Пока подобными функциями оснащается дорогостоящая техника – локомотивы, медицинские системы, нефтегазовое оборудование, но в конечном итоге они появятся и в носимых устройствах.

Потенциал Интернета вещей реализовать непросто. Для того чтобы понимать, как изменятся продукты после ввода их в эксплуатацию, нужно обладать развитым воображением. Какова ситуация с данными? Какие сервисы создаются? Какие новые продукты появятся на основе существующих? Сохраняете ли вы конкурентоспособность по цене и уровню сервиса?

«Все последние новшества – облачные вычисления, мобильные технологии, Большие Данные – расширили или заменили существующие бизнес-операции, – отметил Сет Робинсон, возглавляющий в ассоциации индустрии компьютерных технологий CompTIA направление анализа технологий. – В эпоху Интернета вещей главной возможностью для бизнеса становится создание чего-то нового. Готовых схем здесь не существует, и у некоторых это вызывает сомнения и колебания. Но на самом деле отсутствие готовых схем свидетельствует о том, что тут заложен огромный потенциал».

Новые данные, опубликованные исследовательской компанией Computer Economics, свидетельствуют о том, что крупные предприятия с ИТ-бюджетом не менее 20 млн долл., практиковавшие в течение нескольких последних лет увеличение числа работников с временной занятостью, теперь стали возвращаться к найму людей по контракту.

Однако два других опроса, охватывающих более широкий круг предприятий, говорят о том, что работников, занятых по нестандартной схеме, в целом становится больше.

По оценкам Computer Economics, количество работников, нанятых по контракту, в крупных компаниях сократилось в этом году на 10% по сравнению с сотрудниками с полной занятостью, в то время как в предыдущие годы оно росло. В 2012 году люди, работающие в ИТ-подразделениях по контракту, составляли 17% от общей численности сотрудников этих подразделений, а в 2013 году на их долю приходилось 15%. В опросе принимали участие около 200 компаний.

«Есть очень хорошее объяснение снижающейся тенденции – люди устраиваются на постоянную работу, – указал вице-президент Computer Economics по исследовательской работе Джон Лонгуэлл. – Причиной стало укрепление экономики».

Небольшие и средние организации отстают от этой тенденции, но и в них появляется больше ИТ-специалистов с полной занятостью, а число людей, работающих по контракту, сокращается.

По данным компании Staffing Industry Analysts, которые отражают занятость как в сфере ИТ, так и за ее пределами, число работников с временной занятостью в целом растет. Сегодня на их долю приходится 18% от общей рабочей силы, точно так же, как и в 2013 году. Однако здесь прослеживается ярко выраженная тенденция движения вверх (в 2009 году работников с нестандартной схемой занятости насчитывалось всего 12%), а в ближайшие два года их доля должна вырасти до 20%.

SIA собирает информацию у кадровых служб, в которых работает более 1000 сотрудников. В опросе принимали участие 175 организаций.

Несмотря на то что ИТ-специалисты растворяются в этом общем проценте, вице-президент SIA по стратегическим исследованиям Джон Осборн заявил, что в 60% организаций они чаще попадают в категорию работников с временной занятостью.

По словам Осборна, ИТ-специалисты зачастую имеют почасовую оплату. «Если спрос на вас существует, и вы обладаете требуемыми навыками, с финансовой точки зрения вам выгоднее работать на гибких условиях», – подчеркнул он.

В некоторых технологических компаниях до 50% людей работают на условиях временной занятости. По мнению Осборна, такое соотношение является логическим пределом.

В компании TEKsystems, занимающейся подбором ИТ-специалистов, полагают, что в 2015 году число сотрудников, работающих на условиях полной занятости c гибкими условиями, будет расти. По данным TEKsystems, 40% компаний намерены в 2015 году увеличить число ИТ-специалистов с полной занятостью, тогда как в текущем году их насчитывалось 38%. Что касается людей, работающих на гибких условиях, то их количество в 2015 году планируют увеличить 36% организаций, в то время как в нынешнем году таковых было только 24%.

Какое, казалось бы, отношение политика имеет к суперкомпьютерам? Но дело в том, что компьютерные системы становятся все более сложными и дорогостоящими, и борьба за необходимое для их создания финансирование обещает развернуться совсем нешуточная, а конгресс совершенно не стесняется урезать расходы на научные исследования.

Поэтому политические реалии не могут не тревожить суперкомпьютерное сообщество. На состоявшейся в ноябре крупной суперкомпьютерной конференции SC14 речь шла о том, что исследователи должны учиться пропагандировать преимущества суперкомпьютеров среди все более широкой аудитории.

Темой конференции стала актуальность высокопроизводительных вычислений.

Финансирование работ по созданию суперкомпьютеров в США находится на подъеме под давлением конкурентов из Европы, Японии и Китая, которому принадлежит самый быстрый на сегодняшний день суперкомпьютер в мире. Министерство энергетики США анонсировало закупку у IBM за 325 млн долл. двух систем производительностью 150 PFLOPS. Планируется, что производительность одной из систем будет доведена до 300 PFLOPS.

По словам вице-президента IBM по вычислительным технологиям Дэйва Турека, архитектура этих систем позволяет увеличить их производительность до 500 PFLOPS, или половины экзафлопса (EFLOPS).

1 EFLOPS равен квинтильону (единице с 18 нулями) вычислительных операций в секунду. Это очередная масштабная цель в суперкомпьютерной области, но прежде системе IBM, построенной в США в 2008 году, предстоит достичь производительности в 1 PFOLPS, или 1000 TFLOPS; 1 PFLOPS равен квадрильону (единице с 15 нулями) вычислительных операций в секунду.

«В 2023 году мы должны прийти к системе экзамасштаба, – указал Уильям Хэррод, возглавляющий научно-исследовательское подразделение, которое занимается реализацией программы Advanced Scientific Computing Research Министерства энергетики США. – Соединенные Штаты уже потратили на системы следующего поколения почти 300 млн долл., но этого явно недостаточно».

Для того чтобы проект уложился в отведенные сроки, конгресс должен утвердить дополнительное финансирование. В настоящее время там относятся к этому вполне лояльно, но делать далеко идущие прогнозы Хэррод поостерегся.

Разработчикам систем экзамасштаба нужно преодолеть массу технических трудностей. Сюда относятся организация программного параллелизма при использовании сотен тысяч процессорных ядер, обеспечение устойчивой работы системы при возникновении аппаратных сбоев и доведение эффективности энергопотребления до приемлемого уровня.

Эффективность энергопотребления привлекает особое внимание. Каждый мегаватт потребляемой мощности ежегодно обходится примерно в миллион долларов. Ожидается, что мощность систем министерства энергетики производительностью 150 PFLOPS, ввод в действие которых планируется в 2017 году, составит около 10 МВт.

Как признают исследователи, задачи построения систем экзамасштаба приходится решать в условиях жесткой конкуренции между странами, но при этом нужно понимать: разработка программного стека таких систем настолько сложна, что международная кооперация просто необходима.

И если Европа придерживается примерно того же графика, что и США, то Япония объявила о намерении построить систему экзамасштаба к 2020 году. Правда, заместитель директора отделения вычислительной техники института RIKEN Акинори Йонезава указал в интервью, что на самом деле к 2020 году поставлена цель построить систему производительностью от 200 до 600 PFLOPS. Об экзафлопсе речи пока не идет.

В октябре RIKEN поручил компании Fujitsu разработать базовую архитектуру системы.

В 2008 году первую в США систему петамасштаба представила корпорация IBM. И если считать, что закон Мура по-прежнему применим к области высокопроизводительных вычислений, то систему производительностью в 1 EFLOPS следовало бы ожидать в США в 2018 году. Однако уже давно ясно: технические трудности настолько велики, что разработчики не сумеют уложиться в эти сроки.

«Для построения системы экзамасштаба нам необходимо объединить несметное количество процессоров, – пояснил Турек. – Вопрос заключается в том, что именно будет работать на всем этом великолепии и для решения каких задач предназначена система».

Сегодня для измерения производительности суперкомпьютеров, входящих в список Top500, используется эталонный тест Linpack. Но для систем экзамасштаба, по словам Турека, нужен другой критерий, определяющий производительность приложений. Первостепенное значение имеет то, какой вклад вносит компьютерная система в совершенствование окружающего нас мира.

Системы IBM, создаваемые по заказу Министерства энергетики США, должны стать важным шагом на пути к построению суперкомпьютеров экзамасштаба. «Они помогут нам уменьшить риски, – пояснил Турек. – Понятно ведь, что для достижения поставленной цели нам нужно еще очень многому научиться и внедрить очень много инноваций».

Дэвид Сирли рекомендует ИТ-директорам начинать экспериментировать, генерировать идеи и искать применения соединенным с сетями устройствам и датчикам.

В очередной перечень важнейших технологий предстоящего года, публикуемый ежегодно аналитиками компании Gartner, вошли Интернет вещей и многое из того, что к нему относится, в том числе умные машины, системы аналитики и 3D-печать.

Прогнозы представил эксперт Gartner Дэвид Сирли на организованной компанией конференции Symposium/ITxpo. Главными темами доклада, посвященного прогнозам, стали слияние реального мира с виртуальным, значение этого явления для аналитиков и новые виды ИТ, которые в связи с ним появятся.

Итак, десятка главных тенденций 2015 года по версии Gartner.

1. Повсеместные вычисления. Как поясняют аналитики, это означает доступность вычислительных возможностей в любом месте. Получат распространение интеллектуальные экраны и соединенные с сетями устройства самых разных форм и размеров, реализующие различные принципы взаимодействия.

В Gartner считают, что ИТ-службы еще недостаточно готовы к сложностям проектирования, которые возникнут в связи с тенденцией перехода на повсеместно доступные вычисления, так что компаниям придется приобретать соответствующий опыт.

2. Интернет вещей. Сирли порекомендовал ИТ-директорам начинать экспериментировать, генерировать идеи и искать применения соединенным с сетями устройствам и датчикам.

Сирли считает, что у IoT колоссальный потенциал с точки зрения принесения доходов предприятиям. Как подчеркнул аналитик, даже недорогостоящие датчики могут распознавать поломки оборудования еще до того как произойдет сбой, благодаря чему предприятие может экономить тысячи долларов.

3. 3D-печать. Сама технология печати трехмерных объектов существует еще с 1984 года, но сейчас она достигла зрелости, и поставки 3D-принтеров растут. В основном вниманием пользуются потребительские 3D-принтеры, но реальную пользу эти аппараты могут принести именно предприятиям.

4. Высокоразвитая, повсеместная, невидимая аналитика. Сегодня практически каждое приложение является аналитическим.

5. Контекстно-богатые системы. Знания о пользователе, его местонахождении, прошлых действиях, предпочтениях, социальных связах и т. д., станут входными данными для многих приложений.

6. Умные машины. Подчеркивая важность роли, которую роботы станут играть в будущем, Сирли привел в пример глобальную горнодобывающую компанию Rio Tinto, в которой эксплуатируют самоуправляемые карьерные самосвалы.

7. Облачные и клиентские вычисления. В Gartner предсказывают усиление роли облаков; приложения, работающие в облаке, способны обслуживать множество клиентов.

8. Программно-конфигурируемые приложения и инфраструктура. ИТ-среды больше не могут строиться из жестко заданных, фиксированных элементов; должна быть возможность динамического формирования инфраструктуры, уверен Сирли.

9. ИТ масштаба WWW. В обычных компаниях начнут брать на вооружение модели деятельности, применяемые крупными облачными провайдерами, в числе прочего — «культуру рисков» и соглашения о взаимодействии.

10. Безопасность. В частности, в Gartner предсказывают усиление интереса к системам самозащиты приложений.

Такая камера была бы идеальной для Интернета вещей, позволив недорого придавать «зрение» практически чему угодно

Разрабатываемая в настоящее время камера нового типа видит мир примерно как пчела: изображения нечеткие и туманные, но пчеле этого достаточно, чтобы находить цветы и не промахнуться жалом мимо человека. Такая камера была бы идеальной для Интернета вещей — она позволила бы недорого придавать «зрение» практически чему угодно.

Саму идею камеры, представляющей собой безлинзовый датчик, предложили в компании Rambus, которая специализируется на разработке микроэлектронных технологий и их последующем лицензировании. Датчик преобразует информацию о попавшем на него свете в изображение с качеством, достаточным для того, чтобы понять, что кто-то присутствует в помещении или, например, что дверь оставили открытой. Если нужно более высокое разрешение, информация с видеодатчика может послужить сигналом к необходимости использования оптического объектива.

Приемущества безлинзового датчика — компактность, низкая цена и малый расход энергии.

«Мы считаем, что наша технология позволит дать глаза вещам», — сказал Патрик Джилл, старший научный сотрудник Rambus. По его словам, безлинзовая камера позволит «на порядок» снизить цену оснащения устройств Интернета вещей средствами съемки с низким разрешением.

Безлинзовую камеру можно выпускать по тем же технологиям, что и другие датчики. Производители электроники могут очень недорого снабжать свои изделия датчиками движения, вибрации, температуры, давления и шума, поскольку эти микроэлектромеханические системы изготавливаются из полупроводниковых основ с применением тех же процессов, что и на производстве микросхем. Стоимость самих датчиков очень невелика.

Цены падают благодаря совершенствованию технологий производства и большому спросу, отметил Рэндэл Ресл, директор по проектированию DigiKey, крупного дистрибьютора электронных компонентов.

«Цены упали настолько, что сегодня вы можете купить тысячу 32-разрядных микропроцессоров по 50 центов за штуку», — добавил он.

Но камеры относительно дороги в производстве, так как они состоят из нескольких компонентов, в число которых входит объектив. Как объясняют в Rambus, в ее датчике используется фазовая дифракционная решетка, которая разбивает световые волны с образованием «путаницы спиралей», после чего по полученным сырым данным алгоритмически формируется изображение.

По словам Джилла, проект датчика находится на стадии окончания разработки опытного образца. «Бета-версию» либо уже готовый продукт планируется выпустить в следующие год-два.

Безлинзовая камера имеет низкое разрешение, но, как говорит Джилл, «судя по царству зверей, даже слабого зрения достаточно, чтобы ориентироваться в среде обитания».

В Gartner недавно высказали прогноз, что к 2022 году умные здания будут содержать больше чем по пять сотен интеллектуальных устройств. Можно с недоверием относиться к подобным предсказаниям, если не знать, насколько дешево практически любые изделия скоро можно будет снабжать датчиками, радиомодемами и программным обеспечением (скорее всего, с открытым кодом).

Однако нет смысла держать столько умных устройств в доме, если владельцу придется вечно то и дело заменять в них батареи. Именно поэтому необходимы датчики с низким потреблением электричества, а также системы его получения из механической энергии, например шагов или трения.

По сведениям Gartner, цены на датчики продолжают падать: возможно, уже скоро снабдить датчиком изделие можно будет не дороже чем за доллар.

Как считает Ник Джонс, аналитик Gartner, доллар можно уже сейчас принять за базовую цену оснащения изделия сетевым чипом и центральным процессором без учета стоимости интеграции. А встроенное программное обеспечение, по его прогнозу, вообще будет стоить «около нуля», поскольку связанные с ним затраты будут амортизироваться за счет выпуска больших партий изделий.

В Gartner, впрочем, не уверены, что к 2022 году будут решены все проблемы, связанные с протоколами и интероперабельностью; как считает Джонс, на это может потребоваться до двух десятков лет.

По оценкам специалистов, разрушительная геомагнитная буря возможна лишь раз в сто лет. Источник: EMP Grid Services

В Пенсильвании недавно открылся центр обработки данных площадью около 200 кв. м, в котором при постройке предусмотрели меры защиты от мощных электромагнитных импульсов, характерных для солнечных бурь и ядерных взрывов.

В компании, построившей ЦОД, не раскрывают, как именно он защищен и какие конкретно материалы использовались. Сообщается лишь, что стены здания имеют внутреннюю и внешнюю обшивку — она экранирует ЭМИ с помощью уплотнителей и металлов.

Существуют и другие дата-центры, защищающие от электромагнитных импульсов, которыми могут сопровождаться солнечные бури и высотные ядерные взрывы. Обычно такую защиту рекламируют операторы подземных ЦОД. А некоторые компании предлагают контейнеры и шкафы для защиты оборудования от ЭМИ, способных «поджарить» электронику.

Но активные дискуссии о том, должна ли защита от ЭМИ стать стандартной мерой снижения рисков для дата-центров, не ведутся.

Солнечные бури, наблюдавшиеся в первой половине сентября, были не столь сильны, чтобы повредить электронику на Земле, но могли нарушить работу и систем спутниковой навигации и радиосвязи. Так или иначе, они снова напомнили о риске, о котором регулярно предупреждают, но который выглядит недостаточным, чтобы заставить принимать защитные меры. Между тем этот риск реален настолько, что вызывает апокалиптические картины в головах законодателей в Вашингтоне.

Полностью забывать об опасности ЭМИ рискованно. 23 июля 2012 года во время сверхсильной солнечной бури произошел корональный выброс массы, пересекший орбиту Земли, но саму планету не задевший. Некоторые считают, что он был таким же мощным, как и геомагнитная буря 1859 года, в результате которой прекратил работу телеграф, самое передовое на то время средство электросвязи.

Для действительно сильной солнечной бури нужно большое скопление солнечных пятен и очень быстрый выброс корональной массы, который должен максимально «задеть» магнитное поле Земли. Если бы подобное произошло, последствия были бы очень серьезными, полагает Вильям Мертаг, координатор программ американского Центра прогнозирования космической погоды.

«Возможность, что мощный корональный выброс достигнет Земли, нас весьма беспокоит, — добавил он. — Мощность солнечной бури 2012 года была огромной».

Защитить центр обработки данных от ЭМИ можно очень недорого, уверен Крис Домич, глава компании Cyber Innovation Labs. Она является учредителем EMP Grid Services, оператора защищенного дата-центра в Пенсильвании; сама CIL предоставляет профессиональные инфраструктурные сервисы.

По словам Домича, идея создания ЦОД, защищенного от электромагнитных импульсов, поступила от клиента, — страховой компании, в которой решили понадежнее защитить свои данные.

ЭМИ в состоянии «безвозвратно уничтожить» информацию, пояснил Домич. Если магнитное поле, с помощью которого выполняется запись данных на жесткий диск, резко и сильно изменится, данные сотрутся.

Ли Керби, директор по технологиям Uptime Institute, организации, занимающейся исследованиями и консалтингом в области ЦОД, поясняет, что риски, связанные с ЭМИ, не входят в число тех, о которых администраторам дата-центров следует заботиться в первую очередь. Но, по его мнению, ситуация может измениться.

«Если говорить об оправданности для бизнеса, то с точки зрения вероятности электромагнитных импульсов заботиться о защите от них надо далеко не в первую очередь», — отметил Керби.

Тем не менее, добавил он, угроза ЭМИ могла бы стать темой активных дебатов среди специалистов.

Американское правительство опубликовало уже несколько докладов, посвященных угрозам ЭМИ, тема обсуждалась на слушаниях в конгрессе. Озабоченность правительства выросла в связи с возможной ядерной угрозой со стороны таких стран, как Северная Корея или Иран.

ЭМИ при атмосферном ядерном взрыве на высоте 100 км может охватить территорию почти в 4 млн кв. км, в результате чего могут выйти из строя системы, управляющие инфраструктурой электро- и водоснабжения, а также нефте- и газопроводами.

«Отключение электричества на длительное время может обернуться катастрофой и привести к гибели многих людей из-за отсутствия элементарных вещей, необходимых для поддержания жизни в густонаселенных городских и пригородных территориях», — говорится в докладе американских властей от 2008 года, посвященном возможным последствиям ЭМИ. В документе отмечалось, что восстановление энергосети может занять до десяти лет, а экономике может быть нанесен ущерб до 2 трлн долл.

Мощные электромагнитные импульсы способны вывести из строя всю электронику, включая сотовые телефоны, корпоративные сети и бортовые системы автомобилей. ЭМИ могут быть следствием не только ядерных взрывов — оборудование для создания такого импульса теоретически можно собрать из имеющихся в продаже частей.

Слушания о возможных последствиях ЭМИ в конгрессе проводились неоднократно, особенно после террористических актов в сентябре 2001 года. Однако плана действий на случай катастрофы сегодня нет — потребность в защите от электромагнитных импульсов в списке государственных забот находится дальше, чем инфраструктурные проекты по ремонту и замене стареющих мостов, дорог и водопроводов.

Очевидно, причина в том, что ЭМИ не считают реальной угрозой. По оценкам специалистов из госструктур, разрушительная геомагнитная буря возможна лишь раз в сто лет.

Законопроект «О защите критически важной инфраструктуры» требует от американского правительства уделить внимание разработке плана действия на случай аварийных ситуаций из-за ЭМИ и проводить соответствующую просветительскую работу среди владельцев инфраструктуры. Но пока что дальше одного из комитетов конгресса законопроект не прошел.