достаточно интенсивно – за время, оставшееся до выхода картины в свет, в отснятый видеоряд предполагается интегрировать более тысячи фрагментов разной продолжительности, сгенерированных при помощи компьютерных технологий.
Совершенно очевидно, что для проекта такого масштаба требуется специализированное компьютерное оборудование. До сих пор полноценная постобработка видеоряда в объемах, характерных для голливудского кинематографа, на российской почве не практиковалась – хотя не секрет, что на тех же голливудских «компьютерных фермах» трудится немало специалистов родом из нашего Отечества. Вопрос тут исключительно в финансировании: пока бюджеты не позволяли уделять повышенное внимание спецэффектам и прочей виртуальной машинерии, не было необходимости создавать масштабную вычислительную среду для их реализации. Так, в одном из наиболее емких по вычислительной мощности кинопроектов последних лет, телепостановке «Мастер и Маргарита», были задействованы в качестве аутсорсеров чуть ли не все крупнейшие студии компьютерной графики России, – отнюдь не только московские.
Собственно, нужды в единой мощной компьютерной студии для работы над кинокартинами, аналоге голливудской Industrial Light and Magic, в России до недавнего времени вовсе не было. Большинство отечественной кинопродукции (телесериалы) обходилось вовсе без виртуальных спецэффектов, а работать над рекламными роликами, музыкальными клипами или редкими насыщенными компьютерной графикой фильмами могли себе позволить небольшие специализированные студии – или же их временные объединения. Безусловная заслуга Тимура Бекмамбетова в том, что он первым из отечественных режиссеров сделал осознанную ставку на производство блокбастеров, заведомо успешных, зрелищных, кассовых фильмов. А в современной киноиндустрии создать блокбастер, не используя по максимуму предоставляемые виртуальной реальностью возможности, уже не удастся. Похоже, независимые режиссеры более чем удачно успели в конце 1990-х гг. вскочить в последний вагон уходящего поезда – сегодня ни «Ведьма из Блэр», ни «Догвилль» не сделали бы, пожалуй, тех сборов, которых им удалось достичь когда-то. Избалованный «Звездными войнами» и «Властелином Колец» зритель даже на последнюю на данный момент серию «Гарри Поттера» посматривает косо, – спецэффектов там, по общему мнению критики и аудитории, как-то немного, и выглядят они, знаете ли, недостаточно зрелищно.
Итак, для создания отвечающей ожиданиям публики кинокартины требуется не только режиссерский талант и крепкая актерская команда, но и значительные затраты на компьютерную постобработку отснятого материала. Затраты эти в общем случае достаточно велики и вовсе не ограничиваются стоимостью составляющих вычислительную систему «железок». Начать с того, что стоимость специализированного ПО для обработки видеоряда и создания цифрового контента может вдвое превышать цену аппаратного обеспечения студии. Если же время работы над проектом велико, в общем перечне затрат становится существенной статья «эксплуатационные расходы»: современный компьютерный кластер достаточной для большинства существующих задач мощности уже за три года интенсивной работы способен потребить одной только электроэнергии на сумму, равную своей собственной изначальной стоимости (тепловыделение от одной стандартной стойки может достигать 20 кВт).
Не следует забывать и о расходах на переоборудование существующего здания под нужды вычислительного комплекса или вообще постройку нового, с нуля: плотно набитые серверные стойки, шкафы СХД и мощные ИБП весят достаточно ощутимо, чтобы нагрузка на перекрытия в имеющемся здании с лихвой превысила допустимую. Внимания требует и система кондиционирования воздуха: вычислительная система неизбежно будет выделять тепло, и, если своевременно и эффективно его не отводить, ни к чему хорошему это не приведет. А ведь даже если формально расчетная нагрузка на кондиционеры окажется соответствующей их возможностям, фактические особенности конфигурации помещения (низкие потолки, сложная форма комнат и т. п.) могут внести серьезные коррективы в реальную потребную эффективность кондиционирования – и в изначальную смету.
Таким образом, на самом раннем этапе создания мощной вычислительной системы (в данном случае предназначенной для кинопроизводства) очень важную роль играет слаженная работа студии и технологического партнера.
Как отметил Константин Абатуров, менеджер по развитию бизнеса Kraftway, при подготовке проекта для студии Тимура Бекмамбетова такое взаимодействие началось на самой ранней стадии проекта и не прекращалось на всех его этапах. Фактически для проектов такого рода огромное значение имеет изначальная уверенность заказчика (в данном случае Тимура Бекмамбетова) в правильности своего выбора – и потому предыдущие крупные проекты компании Kraftway, такие, как модернизация ИТ-инфраструктуры мэрии Москвы, в значительной мере укрепили ее положение в качестве предпочтительного партнера.
Два измерения масштабируемости
Масштабируемость кластера может быть горизонтальной и вертикальной. Горизонтальная – это наращивание вычислительной мощности: увеличение скорости и числа процессоров, объема оперативной памяти и т. п. Вертикальная масштабируемость – наращивание скорости обмена между вычислительными узлами, для чего применяются уже более емкие, чем Gigabit Ethernet, среды обмена, такие, как InfiniBand.
Уход от уникальности узлов вычислительной среды, предпочтение собранных из стандартных компонентов кластеров «марочным» суперкомпьютерам – явственная тенденция последних нескольких лет в высокопроизводительных вычислениях. Сам термин HPC (High Performance Computing) определяется сейчас как применение горизонтально масштабируемых кластерных систем, использующих стандартную среду обмена данными (как правило, Gigabit Ethernet). По сравнению со старыми добрыми мейнфреймами, а также с кластерами уникальных архитектур (например, с легендарными в области кинематографа и видеообработки в целом Silicon Graphics) системы НРС позволяют добиться оптимального баланса между гибкостью, вычислительной мощностью и общей стоимостью владения. Особенно важно это для разовых проектов, ориентированных на решение какой-либо единичной, существенно ограниченной по времени исполнения и выделенным ресурсам, задачи. Построение студии постобработки для работы над одним кинопроектом – идеальный пример такой задачи. Ведь отведенный на постобработку отснятого материала временной интервал не может быть увеличен, поскольку дата выхода фильма, как правило, жестко фиксируется сразу после окончания съемок, – иначе трудно договариваться с кинопрокатчиками. Да и выделенные на производство фильма деньги в этой финальной стадии уже не допускают широкой возможности маневра.
Как рассказал в эксклюзивном интервью PC Magazine/RE Константин Абатуров, при разработке проекта для студии Тимура Бекмамбетова специалисты Kraftway с самого начала ориентировались на построение классического НРС-кластера, достаточно типичного в практике компании. Кластеризация идеально срабатывает в тех случаях, когда единая задача может быть эффективно «нашинкована» на фрагменты, допускающие параллельное исполнение. С этой точки зрения анализ геологических данных, инженерные расчеты, широко известный проект SETI@Home, обработка видеоизображений – сопоставимые по требованиям к вычислительной среде задачи. Учитывая богатый опыт Kraftway в разработке кластерных серверов для нефтегазовой, машиностроительной, проектной отраслей, для студии была предложена общая конфигурация системы, которая затем в несколько итераций, по мере согласования отдельных параметров, реализовалась в полноценное техническое задание.
Так, поскольку межузловая скорость обмена данными при обсчете видеокадров некритична (время расчета кадра много больше времени трансляции результатов), среда обмена между составляющими кластер серверами была построена на основе Gigabit Ethernet. Затем, исходя из имеющихся требований к скорости вычислений, было определено необходимое для решения базовой задачи количество ядер:
