Kam se poděl The Machine – počítač nové koncepce? Je zde. Už ho máme!

V roce 2014 poprvé představila společnost Hewlett Packard projekt The Machine. Projekt počítače nové revoluční architektury. Jak je to s ním dnes? Nedávno jsem dostal od známého provokativní otázku: „Už jsem o tom dlouho neslyšel, už máte ten The Machine nebo kam se vlastně poděl?“ Nedalo mně to, a musel jsem odpovědět stejně provokativně, ale zároveň pravdivě:

The Machine je zde. Už ho máme a funguje. Začíná si nacházet konkrétní využití.

Hewlett Packard Enterprise tento projekt skutečně úspěšně realizuje. Pro zvědavé zájemce o téma nabízím několik stručných odstavců, abych k tomu dal osobní komentář a uvedl věci na pravou míru:

Není krabice jako krabice

My lidi jsme zvyklí věci pojmenovávat a ne vždy se zabýváme detailem obsahu. Třeba v autě posloucháme rádio, říkáme tomu rádio a neřešíme, zda je v něm užit princip superheterodynu nebo kmitočtové syntézy. Proč bychom se tím také zabývali? Podobné je tomu s The Machine. Jsme zvyklí na názvy v IT – jednou je názvem Proliant, podruhé 3PAR, pak zase Superdome Flex nebo Nimble. Ať je to co chce, prostě je to vždy krabice a na ní je toto napsáno. Tak máme tendenci očekávat další krabici a na ní má být napsáno The Machine. Až tu krabici jednou uvidíme, budeme se ptát, k čemu to je, jak je to rychlé atd. Ale co když to tentokrát bude trochu jinak?

Memory centric – metoda, jak držet krok

Po desetiletí zůstává princip fungování počítačů stále stejný. Další zdokonalování počítačových čipů však již začíná narážet na fyzikální limity brzdící rozvoj. Na druhou stranu data, která mají být zpracovávána, naopak exponenciálně narůstají a vyžadují další zvýšování výkonu. Tento problém dokáže vyřešit The Machine – nová architektura počítačů nazývaná jako „Memory Driven Computing“. V této architektuře je středobodem počítače paměť. Centrem současných počítačů je procesor. Než se ovšem data k procesoru dostanou všemi vrstvami paměťových médií, uplyne mnoho neefektivně spotřebovaného času – často o mnoho řádů více, než čas věnovaný vlastnímu zpracování dat.

V novém počítačovém konceptu HPE The Machine je tato neefektivnost zcela odstraněna.

K centrální univerzální paměti – dostatečně velké, rychlé a nonvolatilní – mají přístup díky rychlému propojení všechny procesory systému.

Tak lze dosáhnout zásadního zrychlení, protože dochází nejen k odstranění režie datových přesunů, ale i k možnosti efektivního sdílení dat mezi procesory. Paměť a procesory jsou v The Machine namísto dnes používaných elektrických spojů propojeny optickým propojením. To je nutné – paměť již není jako dnes v centimetrové blízkosti „svého“ procesoru – je univerzální, sdílená a centrální, a tedy i na jiném místě než procesor. Rychlé propojení na delší vzdálenost nelze dělat elektricky, ale opticky.

The Machine – máme jej, funguje to!

Společnost HPE před časem ukázala veřejnosti první funkční prototyp počítače architektury Memory Centric – systém The Machine. Výpočetní nody o 1280 jádrech přistupují k centrální sdílené paměti přes optická propojení na bázi první generace optonických modulů X1 umožňujících přenosovou rychlost 100 Gbitů na 4 barvách optického paprsku sloučeného do jednoho svazku (tzv. CWDM) pro každé jedno vlákno propojení, velikost operační paměti prototypu, jejíž adresovatelná kapacita je nyní 160 TB, představuje největší operační paměť na světě pro jediný systém, a všechny procesy obsluhuje jediná instance optimalizovaného operačního systému Linux.

Ukazuje se, že na The Machine pro určité typy úloh je zrychlení výpočtu až 10 000 krát oproti běžné architektuře. Z dnů a hodin výpočtu se dostáváme na minuty a vteřiny, tedy i složité úlohy mohou mít výsledky v reálném čase. SW prostředí The Machine je dáno k dispozici SW vývojářům, aby tito mohli své aplikace vyvíjet tak, aby výhody The Machine byly plně využity.

O technologie HPE je zájem

Zprávy o tom, co HPE dělá v rozvoji počítačových technologií vzbuzují zájem s HPE spolupracovat. Jmenujme některé zajímavé projekty: HPE spolupracuje s NASA a plánuje svými systémy podporovat misi člověka na Mars, HPE spolupracuje s Hawkingovým centrem při zkoumání vývoje vesmíru, HPE podporuje medicínské projekty (např. projekt výzkumu Alzheimerovy choroby). A tím výčet aktivit samozřejmě jen začíná.

The Machine je architektura. Máme funkční prototyp. Máme ověřeno, že funguje. Není pochyb, že tudy jde další rozvoj v IT.

The Machine je architektura. Máme funkční prototyp. Máme ověřeno, že funguje. Není pochyb, že tudy jde další rozvoj v IT. Komercionalizce tohoto konceptu bude postupná. Do produktů HPE se budou dostávat další a další prvky tohoto konceptu. Například u produktu Synergy se očekává umožnění optonických propojení. Propojení se standardizuje a HPE k tomu přispívá svou účastí v konsorciu Gen-Z. Pracuje se na technologiích nonvolatilních pamětí a jejich postupné nasazování do komerčních produktů. Rozvíjí se oblast bezpečnosti. Rozvíjí se SW ekosystém.

Jsme na počátku uplatnění architektury The Machine v IT. Jednoho dne si uvědomíme, že všechno, o čem jsme v souvislosti s The Machine mluvili, je realitou. Pro sebe beru za jisté, že tato architektura bude uplatněna, ať už komerční systémy se budou jmenovat The Machine nebo jinak. A HPE v tom má dobře našlápnuto.

Tomáš Kubát

Autor komentáře pracuje ve společnosti Hewlett Packard Enterprise jako manažer divize Hybrid IT.