Суперкомпьютеры это очень эффективные и высокопроизводительные машины, которые с великолепной скоростью производят подсчёты, необходимые для исследований космоса, климата, фундаментальной физики и космологии, генетики с медициной — не говоря уже о более приземлённых примениях, таких, как обработка больших объемов данных и финансовый анализ.
Развитие суперкомпьютеров в США получило толчок благодаря Национальной Стратегии Вычислительных Инициатив (National Strategic Computing Initiative, NSCI), начатой в 2015 году, чтобы появились «экзафлопные» суперкомпьютеры, выполняющие квинтиллион операций в секунду (в 30 раз быстрее, чем сегодняшний самый быстрый компьютер), или один экзафлоп, к 2025 году. Конечно же, другие страны, и конечно же, Китай, имеют похожие и хорошо финансируемые планы.
Мы привыкли думать, что суперкомпьютер это большая машина,которая занимает целое складское помещение и потребляет энергии не меньше, чем небольшой город. В этом немалая доля правды, как и в том, что суперкомпьютеры это дорогие игрушки, которые могут позволить себе только правительства ведущих стран и международные корпорации. Однако сейчас появился принцип распределённых суперкомпьютерных вычислений, что может сделать их распространёнными и доступными. Идея распределённых облачных вычислений с оплатой за действие, сошедшая со страниц научной фантастики (культового романа Грега Эгана «Город Перестановок»), обрела под собой почву — и технология блокчейна, лежащая в основе Биткоина, играет здесь главную роль.
Масштабные распределённые суперкомпьютерные вычисления подходят для решения тех вычислительных задач, которые поддаются параллелизации — разделения большой задачи на несколько маленьких задач, которые могут быть переданы распределённой сети. Однако есть способы «параллельного выполнения» многих вычислительных задач, которые, на первый взгляд, не кажутся подходящими для этого.
Одним из первых успешных примеров подобных вычислений стала инициатива SETI@home, научный проект с участием обычных пользователей сети, начатый в 1999 году. Целью проекта был поиск возможных сигналов в космосе от инопланетных цивилизаций. Система SETI@home system рассылала миллионы кусков данных («рабочих блоков») участникам проекта, чтобы они анализировали информацию на своих домашних компьютерах. Программное обеспечение SETI@home обрабатывало данные, полученные с домашних компьютеров участников, которые занимались расчётами во время запуска скрисейвера, то есть простоя своего ПК. Первоначально использовалось программное обеспечение, написаннное на заказ, а позже SETI@home перешли на платформу Открытая Инфраструктура Беркли для Сетевых Вычислений (BOINC, Berkeley Open Infrastructure for Network Computing), используемую для других подобных проектов, например, vLHC@home, проект CERN, позволяющий обычным пользователям принимать участие в исследованиях физики элементарных частиц.
Добровольные помощники учёных предоставляют ресурсы собственных компьютеров для проектов BOINC для улучшения личной кармы и получения удовольствия от участия в важном деле. Однако похоже, что новые платформы для распределённых суперкомпьютерных вычислений будут выдвигать на первое место финансовые стимулы.
Возьмём технологию блокчейна. Биткоин очень наглядно показал, что люди готовы поддерживать самые странные идеи учёных и общественных активистов, если эти идеи дают им возможность делать деньги.
TechCrunch считают, что потенциал технологии распределённого реестра позволяет открыть новую эпоху вычислений, участники сети смогут предоставлять и получать вычислительные ресурсы — и зарабатывать деньги таким образом.
Здесь можно упомянуть несколько интересных новых блокчейн компаний, включая Golem, польскую компанию, которая разработала «Airbnb для компьютеров», чтобы «уменьшить затраты и увеличить скорость при научных исследованиях, машинном обучении и обработке графики, позволяя участнику с любым компьютером участвововать в таких вычислениях, предоставляя его вычислительные мощности». При этом используется основанная на Эфириуме система транзакций, для совершения платежей между участниками сети. Golem планируют привлечь инвесторов, упирая на своё необычайно успешное Первоначальное Предложение Монет (ICO, Initial Coin Offering) собравшее $8.6 миллиона за считанные минуты.
Помимо обработки платежей поставщикам вычислительной мощности, распределенные реестры могут вести учёт работы на основе критериев — не только цены, а также репутации, географической локации и других специальных требований, заданных условиями умного контракта.
«Распределённая сеть компьютером, управляемая блокчейном и умными контрактами может создать экономику совместного потребления, в которой каждый владелец компьютера может предоставлять его вычислительную мощность в аренду и получать прибыль», заметил Бен Диксон, автор TechCrunch. «Природа блокчейна как совокупности равноправных узлов и распределённого реестра может также помочь переместить вычисления ближе к генерации данных, устранив узкие места по пути к облачным серверам.»
Последнее соображение кажется особенно важным. «Самая большая проблема для вычислений в целом состоит в том, что устройства, производящие данные, не расположены рядом с информационными центрами, которые выполняют анализ», говорит Дэвид Сёнстебё, один из основателей IOTA, распределённого реестра для Интернета вещей (Internet of Things, IoT).
«Так как блокчейн представляет собой децентрализованную инфраструктуру, он делает производителям и потребителям доступ к данным проще», добавил Джильес Федак, один из основателей iEx.ec, платформы для распределённых облачных вычислений, «в этом отличие от централизованных облачных платформ обработки данных.»
На самом деле, хотя домашние компьютеры готовы поделиться незначительными вычислительными мощностями, основанные на блокчейне, облачные распределённые суперкомпьтеры могут создать интересные возможности для операторов, близко расположенных к источникам данных — например, к устройствам IoT, собирающим экологическую информацию.
