Аналитики в очередной раз скорректировали свои прогнозы по развитию рынка высокопроизводительных вычислений (HPC). Звучащие ещё с лета прошлого года высказывания, мол, уж через полгода-то ситуация с пандемией разрешится, становятся всё менее и менее уверенными. А осторожные предположения о возможных нарушениях цепочек поставок предположениями быть перестали. Однако не всё так плохо.

По оценкам Hyperion Research, доходы рынка on-premise HPC-систем составили $27,283 млрд в 2020 году, что чуточку больше, чем в 2019 году ($26,979 млрд). Рынок «спасло» досрочное введение в эксплуатацию Fugaku. HPC в облаках принесли соответственно $4,3 и $3,91 млрд. Intersect360 Research приводит иные цифры (сразу с учётом облаков) по всему рынку — $38,9 млрд в 2020 году и $39 млрд в 2019-ом.

При этом оба агентства считают, что первая половина этого года была неплохой, а в целом рынок на пятилетнем отрезке ждёт рост. Intersect360 ожидает CAGR на уровне 9,1 % для всего рынка, и стремительный рост облаков c CAGR 22,8 %. Hyperion Research разделяет сегменты — рынок без учёта облаков ждёт CAGR 7,9 %, а конкретно для облаков этот показатель составит 16,7 %. Доля последних вырастет c 14 % до 19 %.

Несмотря на то, что подавляющее большинство нагрузок выполняется локально, облака используются всё чаще. Нередко для выноса некоторых задач, то есть в качестве временного «ускорителя». Однако есть небольшая доля пользователей, которая «живёт» исключительно в публичных облаках. Это в основном стартапы, а также организации, у которых в принципе нет и не было локальной HPC-инфраструктуры, и вряд ли таковая появится в обозримом будущем.

При этом меняются и сами подходы. Так, ещё летом было объявлено о создании гибридного суперкомпьютера для метеослужбы Великобритании, который получит как локальные машины HPE Cray EX, так и доступ к практически таким же системам в Microsoft Azure. Обратный пример — для АНБ будет развёрнут локальный HPC-комплекс с облачной моделью потребления в рамках HPE GreenLake. В обоих случаях речь идёт о десятилетних контрактах.

В облачном подходе даже к локальной инфраструктуре (см. пример Cambridge-1) должны быть заинтересованы и производители, и потребители, поскольку он позволяет упростить развёртывание, управление, миграцию и защиту нагрузок. Intersect360 Research отмечает ещё одну важную особенность: почти половина (49,5 %) нагрузок обычно масштабируется до 4 узлов, а максимум 16 узлов могут «освоить» лишь 55,8 %. Приложений, рассчитанных на 1000+ узлов, по данным опроса, набираются единицы процентов.

Похожие задачи по развёртыванию, управлению и защите стоят и перед другим направлением, отмеченным Hyperion Research. Речь о конвергенции периферийных вычислений и HPC. Идея сама по себе нова, она заключается в предобработке данных непосредственно вблизи их источника с дальнейшей отправкой кратно меньше обычного объёма информации в вышестоящий ЦОД. И здесь при определённом масштабе уже можно говорить об HPC-задачах.

Впрочем, оба агентства сходятся в том, что в ближайшие годы одним из ключевых факторов роста рынка станут экзафлопсные системы, но (как обычно) расходятся в методах оценки. Формально уже есть такие «призрачные» системы в Китае, но учитывать ли госзаказ, выполненный господрядчиком при оценке рынка? «Официально» экзафлопсные системы появятся в 2022 году. Для суперкомпьютеров, по оценкам Hyperion Research, CAGR на промежутке с 2020 по 2024 год составит 23,2 % — быстрому росту помогут единичные, но очень дорогие машины. Для HPC-систем среднего размера (от $3 млн) этот показатель составит 5,8 %, для малых (до $500 тыс.) — 8,6 %, а в среднем по всем трём сегментам — 10,1 %.

Сегмент малых систем, кажется, оказался наиболее уязвим к дефициту и росту цен. Впрочем, средняя продолжительность эксплуатации всех систем уже выросла с 3,8 до 4,2 лет. И, к слову, всё чаще можно слышать о т.н. «бустерах», относительно небольших системах, которые пристраиваются к имеющимся машинам для повышения общей производительности и запуска новых классов задач. Нетрудно догадаться, что чаще всего они включают различного рода ускорители — к 2024 году, согласно оценкам, их число в HPC-системах вырастет более чем в два раза.

И дело не только в адаптации ПО под ускорители, что долгое время было проблемой, но и повышенный интерес к машинному и глубокому обучению, которые дополняют традиционные задачи. ИИ-модели позволяют в некоторых случаях не только упростить подготовку входных и обработку выходных данных, но иногда и заменить обычные расчёты, пусть и ценой потери точности. Ускорители важны для области HPDA (High Performance Data Analysis), где ценна масштабная обработка больших объёмов данных, а не только вычисления как таковые.

И в ближайшие годы именно здесь будут происходить самые интересные события. Уже некоторое время идёт активная борьба между разработчиками различных типов ускорителей (строго говоря, не только для ИИ), а наиболее обеспеченные площадки закупают небольшие комплексы от разных вендоров, чтобы оценить возможности и выбрать один-два варианта для будущих систем. Это даже интереснее потенциальной борьбы x86-64 с Arm (нет, Fugaku всё ещё не в счёт) на фоне стагнации POWER.

Ещё одна тенденция на рынке — как и прежде высокий темп прироста затрат на СХД, который, по данным Hyperion Research, в период с 2020 по 2025 год составит 9,3 %. Лидерами здесь являются Dell Technologies, HPE/Cray, IBM и DDN (единственный независимый поставщик именно СХД, а не систем в целом). Наиболее популярными ФС остаются NFS и Lustre. В облаках же CAGR за тот же период составит аж 17,3 % — на хранилища приходится треть от всех расходов на облака.

Тему интерконнектов оставим на следующий раз, поскольку тут изменений мало, а вот про приложения стоит сказать отдельно. На фоне остальных составляющих стоимости HPC-систем они не так велики, но всё равно важны. Intersect360 Research приводит два любопытных факта. Во-первых, аналитики отмечают рост open source решений, хотя и расходы на сторонние коммерческие приложения будут увеличиваться, и ПО собственной разработки будет значимым. Во-вторых, Python стал таким распространённым как C/C++.

Аналитическая компания Intersect360 на днях представила доклад с предварительными прогнозами состояния рынка высокопроизводительных вычислений (HPC) по итогам 2020 года. Пандемия COVID-19 негативно повлияла на рынок, но перспективе ближайших лет это влияние будет скомпенсировано.

Но при условии, что в следующем году негативное влияние пандемии на мировую экономику снизится. В этом случае HPC-рынку предсказан рост до $55 млрд к 2024 году, а CAGR (совокупный среднегодовой темп роста) сохранится на прежнем уровне 7,1%. Наиболее стабильным будет государственный сектор, который в этом году пострадал меньше всех и буде расти быстрее остального рынка, отчасти за счёт проектов по развёртывания систем экзафлопсного класса.

Некоторый рост будет в секторе биологических наук, хотя не уточняется, связано ли это напрямую с пандемией, а наибольший удар придётся на сектора энергетики, ритейла и производства. Ну а самый существенный прирост с CAGR более 20% придётся на облачный сегмент, куда, как ожидается, будут мигрировать системы из нижних сегментов рынка. Картина ближайших лет, в целом, позитивная, особенно для облаков, однако, как обычно есть несколько нюансов.

Непосредственно в 2020 году на HPC-рынке впервые с 2009 года будет зафиксировано снижение: на 10,1% ($4,2 млрд) меньше ранее спрогнозированного. Вместо ранее предполагаемого роста, будет зафиксировано падение на 3,7% по сравнению с прошлым годом. Это связано с тем, инвестиции во многие проекты были отложены, а сами проекты заморожены до стабилизации экономической ситуации. Сильнее всего это, как теперь стало понятно, коснулось североамериканского региона.

По итогам 2019 года HPC-рынок был оценён в $39 млрд, а прогноз на 2020 год составляет $37,5 млрд. Тем не менее, в 2021 году часть проектов выйдет из стадии заморозки, так что будет наблюдаться резкий рост рынка. В 2022 году снова будет небольшое снижение, а затем в 2023-2024 годах будет устойчивый рост. Сильнее всего пострадает именно сегмент серверов. Влияние пандемии COVID-19 в итоге выльется в потерю $1,2 млрд дохода на протяжении всех этих лет.

По итогам 2019 года, которые были окончательно подведены в сентябре, лидерами рынка HPC-серверов являются Dell и HPE, суммарная доля которых составляет 60%. У IBM нет роста, а вот Atos, Fujitsu, Inspur и Penguin, напротив, показали хороший рост. Из категории Others (прочие) аналитики отмечают NVIDIA c их SuperPod’ами, а также Supermicro, которые участвуют во многих проектах. В СХД для HPC в лидерах снова Dell и HPE, NetApp сместилась на третье место, а хороший рост показали Atos, DDN и Fujitsu.

В области «железа» отмечается стремление к консолидации: Intel добавляет GPU к своим CPU, AMD продвигает связку из опять же CPU и GPU (и имеет хорошие шансы для стремительного роста), а NVIDIA, по-видимому, представит в ближайшие годы эталонную платформу из ARM и GPU. И именно такие связки будут определять будущее HPC. Роста интереса к IBM POWER не наблюдается, равно как и к другим архитектурам вычислителей (FPGA, TPU и т.д.).

Наконец, в области интерконнектов ситуация такова: машины высокого класса чаще оснащаются проприетарными решениями (Slingshot и Tofu). Массовыми остаются InfiniBand и Ethernet, а у Omni-Path есть перспективы развития за счёт партнёрства Cornelis Networks с крупными игроками вроде Dell или Lenovo.

Однако именно «железный» сегмент вырос незначительно (а в относительных долях даже уменьшился), тогда как затраты на облака, обслуживание, софт и прочую деятельность выросли намного заметнее. Причём последние три категории по факту включают и «скрытые» расходы на те же облака. Например, в ПО включаются и SaaS. Так что реальная доля может быть в два раза выше. В дальнейшем методика подсчёта будет пересмотрена.

Отдельно Эддисон Снелл (Addison Snell), автор доклада и генеральный директор Intersect360 Research, «прошёлся» по исследованию Hyperion Research, которое касается окупаемости и экономической эффективности использования HPC: «средний доход в $463 доллара на $1 инвестиций в HPC, а также $44 прибыли на каждый $1 инвестиций в HPC». Снелл считает данные результаты, мягко говоря, некорректными.

Да, для ряда отраслей HPC критически важны, однако подсчёт реального значения ROI является очень трудной задачей и, может быть, имеет смысл лишь для отдельных направлений деятельности компаний. Так, например, нефтегазовый сектор много инвестирует в HPC, но он точно также инвестирует и в оборудование для добычи, и в транспортировку, и во многие другие области, без каждой из которых в отдельности компаниям пришлось бы туго.

В связи с пандемией коронавируса рынок высокопроизводительных вычислений (HPC) сократится в этом году на 3,7 %, прогнозирует отраслевая аналитическая компания Intersect360. Как ожидают аналитики, восстановление рынка произойдёт в следующем году.

Рынок HPC вырос в 2019 году по сравнению с предыдущим годом на 8,2 % до $39 млрд, но из-за пандемии COVID-19 аналитическая фирма прогнозирует «значительный сбой» в индустрии HPC в краткосрочной перспективе. Это случится впервые за последние 10 лет. Тем не менее, несмотря на падение в 2020 году, рынок высокопроизводительных вычислений будет ежегодно расти в среднем на 7,1 % вплоть до 2024 года и достигнет $55,0 млрд к концу прогнозируемого периода.

Генеральный директор Intersect360 Research Аддисон Снелл отметил, что рынок HPC начал по-настоящему меняться в 2019 году. «Все сегменты выросли, но реальный рост произошел в облачных вычислениях, а также в других направлениях, которые можно охарактеризовать как облачные, таких как контракты на услуги по управлению, услуги сторонних организаций и другие формы HPC как услуги», — сообщил Снелл.

Согласно докладу Intersect360, после того как в течение шести лет в качестве движущей силы на рынке HPC выступал промышленный сектор, на передний план вновь вышел государственный сегмент. «Это будет самый стабильный сектор в ближайшие пять лет, — прогнозирует Снелл. — Многие меры по жёсткой экономии были смягчены, а правительственные расходы снова возросли. Конечно, это будет значительный сдвиг к ИИ, а также к объединению ресурсов для борьбы с COVID-19. Помимо этого, гонка до уровня экзаскейла продолжит добавлять силы суперкомпьютингу».

Компания Intersect360 Research внесла корректировки в прогноз развития рынка высокопроизводительных вычислительных систем (HPC) на текущий год. В новом отчёте Intersect360 Research указано, что рынок продуктов и услуг (HPC) значительно сократится по сравнению с первоначальным прогнозом на 2020 год из-за глобальной пандемии COVID-19.

Согласно пересмотренному прогнозу «Worldwide High Performance Computing Market Forecast: Pre-Announce Guidance Related to the Effects of COVID-19», объём рынка в текущем календарном году может сократиться в пределах от 11 до 12 %.

NVIDIA

Первоначальный прогноз Intersect360 Research предполагал рост рынка HPC в 2020 году на 7 % по сравнению с 2019 годом. Распространение пандемии свело на нет факторы роста, и теперь аналитики предполагают, что в лучшем случае рынок может остаться на тот же уровне, в худшем случае падение составит 12 %, то есть среднее ожидаемое сокращение рынка составляет 6 %.

«Мы всё ещё находимся на начальном этапе изучения информации о пандемии COVID-19 и её значении для всего мира, — отметил Эддисон Снелл (Addison Snell), генеральный директор Intersect360 Research. — Вместе с тем мы не можем думать, что всё останется прежним. Наши данные и опыт показывают, что на рынке высокопроизводительных вычислений в результате распространения нового коронавируса произойдёт перестройка».

В отчёте указано, что падение не будет равномерным по всем сегментам рынка. Такие сегменты рынка HPC, как исследования в государственном секторе и фармацевтика, непосредственно участвующие в глобальной борьбе с COVID-19, будут подпитываться инвестициями. А сегменты, связанные с автомобильным и аэрокосмическим машиностроением, разведкой нефти и развлечениями, уже находятся в состоянии упадка.

«По мере того, как бюджеты HPC сокращаются, большинство организаций отдают предпочтение выплатам персоналу и другим существующим операционным расходам по сравнению с новыми приобретениями и модернизациями. Во многих случаях, даже когда бюджеты не сокращаются, неопределённость вызывает задержки в закупках, что может привести к увеличению расходов из года в год. С другой стороны, мы ожидаем, что расходы на облачные вычисления для HPC значительно возрастут сверх и без того прогнозируемых нами высоких темпов роста», — считают аналитики Intersect360 Research.

Аналитическая компания Intersect360 Research опубликовала пару новых исследований, посвящённых главным технологическим тенденциям в области искусственного интеллекта и машинного обучения.

В докладе Worldwide AI and Machine Learning Training Market Model: 2018 Spending and Future Outlook говорится, что за последние два года глобальные расходы на инфраструктуру, необходимую для создания моделей машинного обучения росли более чем на 50 % ежегодно, а скоро они превысят $10 млрд.

«Машинное обучение находится на стадии очень высокого роста, — говорит генеральный директор Intersect360 Research Аддисон Снелл (Addison Snell). — В дополнение к этим $10 млрд многие системы, которые не на 100 % предназначены для машинного обучения, удовлетворяют потребности в обучении в рамках общих рабочих процессов, увеличивая степень влияние, которое машинное обучение оказывает на расходы и конфигурацию». По словам эксперта, искусственный интеллект — это основная тенденция в ИТ-отрасли, а не рынок в привычном смысле этого слова.

В другом исследовании — HPC User Budget Map Survey, Special Report: Machine Learning’s Impact on HPC Environments — аналитики отмечают, что 61 % опрошенных компаний используют программы машинного обучения в составе или дополнении к средам для высокопроизводительных вычислений. Ещё 10 % респондентов планируют внедрить машинное обучение в течение ближайшего года.