Экспериментальный центр обработки данных Microsoft, находящийся под водой на Оркнейских островах в Шотландии, участвует в международном проекте распределенных вычислений, цель которого — изучить белки вируса, вызывающего COVID-19, и разработать терапевтические средства, чтобы остановить болезнь.

В проектах распределенных вычислений используются не задействованные для другой работы вычислительные мощности компьютеров, чтобы выполнять определенные задачи в рамках крупных научных исследований. Сейчас ведутся работы по изучению изменений климата, по картированию маркеров рака и по борьбе с инфекционными заболеваниями. Этот тренд появился в конце 1990-х годов, когда десятки тысяч людей загрузили скринсейвер SETI@home для поиска внеземных радиосигналов.

Проект распределенных вычислений Folding@home запущен в октябре 2000 года для моделирования свойств белков. Белки — это молекулярные машины, которые отвечают за многие важные для жизни функции, от восприятия вкуса и запаха до сокращения мышц и роста волос. То, как белки — цепочки аминокислот — складываются в структуры, определяет их функцию. Folding@home может привести к таким открытиям, как обнаружение участков вирусного белка, с которыми может связываться терапевтический препарат.

«Folding@home стала одной из первых групп распределенных вычислений, которая начала работу над проблемами, связанными с COVID, и сразу же предложила множество рабочих нагрузок для поиска антител и способов иммунизации», — сказал Спенсер Фауэрс, старший техник специальной группы исследовательского подразделения Microsoft.

Фауэрс — технический руководитель многолетнего исследовательского проекта Project Natick, изучающего возможность производства и эксплуатации экологически устойчивых, предварительно подготовленных модульных центров обработки данных, которые можно заказать по размеру, быстро развернуть и оставить на долгие годы без обслуживания на морском дне. ЦОД Северных островов, развернутый в рамках этого проекта, имеет размер, сравнимый с транспортным контейнером, и с июня 2018 года находится на дне моря на глубине 35 метров у берегов Шотландии.

Основная цель развертывания ЦОД на Северных островах — изучить, насколько хорошо трубопровод системы поддерживает рабочие температуры во время непрерывного функционирования 864 стандартных серверов. Чтобы серверы не простаивали, даже когда не заняты рабочими нагрузками Microsoft, Фауэрс запускает на них распределенные вычислительные задания.

В 2018 году Фауэрс настроил серверы в ЦОД Северных островов для запуска заданий из распределенной вычислительной сети World Community Grid, спонсируемой IBM и решающей задачи для крупных научных проектов, таких как повышение точности прогнозирования осадков в Африке к югу от Сахары, изучение роли бактерий в возникновении болезней или поиск способов диагностики и лечения рака.

Когда в Folding@home объявили о проведении исследований, связанных с COVID-19, Фауэрс воспользовался этой возможностью и развернул соответствующее программное обеспечение на серверах в ЦОД Северных островов.

Кроме этого, Фауэрс вместе с коллегами из Microsoft предоставил сотрудникам компании, сейчас работающим из дома, возможность запускать программное обеспечение проекта на своих офисных компьютерах. Он также работал с сообществом Folding@home community, чтобы улучшить возможность удаленной установки программного обеспечения.

Эти усилия дополняют вклад Microsoft в проект Folding@home через инициативу AI for Health, которая недавно предоставила вычислительные ресурсы Azure, чтобы помочь Folding@home запустить моделирование белков COVID-19. С помощью этих усилий в белке вируса уже найдены участки, с которыми могут связываться потенциальные лекарства. Грег Боуман (Greg Bowman), директор Folding@home и доцент Университета Вашингтона в Сент-Луисе, рассказал об этом в видео, подготовленном для виртуальной конференции разработчиков Microsoft Build.

Проекты распределенных вычислений предназначены для потребления резервной вычислительной мощности персональных компьютеров, и это делает Project Natick уникальным средством, чтобы вносить значительный вклад в исследования, отметил Фауэрс.

«Мы недавно вошли в 1% лучших участников в мире, — сказал Фауэрс о вкладе ЦОД Северных островов. – Это произошло во многом благодаря тому, что серверы 100% времени посвящают этому проекту. Они постоянно обрабатывают рабочие нагрузки, и это позволяет нам вносить значительный вклад».

В отличие от коммерческих центров обработки данных Microsoft, в которых используется полная инфраструктура Azure, включая платформы искусственного интеллекта, разработанные для удовлетворения конкретных потребностей, Project Natick создавался как исследовательский центр обработки данных, и его серверы универсальны — подобно нескольким тысячам высокопроизводительных персональных компьютеров.

«Пандемия COVID-19 показала, что платформа распределенных вычислений сейчас по-прежнему востребована», — сказал Фауэрс, объяснив, что к этой платформе можно быстро подключиться, и она «дает людям возможность почувствовать, что они вносят свой вклад».

Автор: Александр Гуреев