Суперкомпьютерам в России быть

Самыми интересными на форуме были выступления, где докладчики не потрясали воображение флопсами, а говорили о реальных достижениях российских ученых и инженеров

Самыми интересными на III Московском суперкомпьютерном форуме, прошедшем в рамках выставки SofTool 2012 и организованном «Открытыми системами» при поддержке Российского фонда фундаментальных исследований и отделения нанотехнологий и информационных технологий РАН в сотрудничестве с компаниями «АйТи», «РСК Технологии», «Т-Сервисы» и IBM, были выступления, где докладчики не потрясали воображение флопсами, а говорили о реальных достижениях российских ученых и инженеров, которые достойны высокой оценки, невзирая на нерекордные в ряде случаев показатели. Если все же делать ставку на результат и публичные успехи, то со всей очевидностью следует признать тот факт, что без массированного использования импортируемых технологий невозможно даже в малой степени сравниться с лидерами суперкомпьютерной гонки за преодоление маячащего к 2018-2020 годам экзафлопсного рубежа. Потом можно из соображений патриотизма как угодно именовать кластеры, собранные из ввезенных элементов, отчего они отечественными в полном смысле этого слова не станут.

Сказанное не означает, что не следует создавать кластеры-рекордсмены, — следует, но принимая во внимание их аналогию с высокой модой, которая непрактична и нужна исключительно для развития отрасли в целом и для воздействия на умы непосвященных. Скорее всего, то, что разрешено и можно импортировать, нужно импортировать, добавляя к ввезенному традиционную российскую инженерную смекалку и пытаясь занять престижные места в Top500 и других рейтингах. Но при этом не стоит забывать, что таким образом решается лишь малая и самая очевидная часть задач, что высокопроизводительные вычисления являются важными стратегическими ресурсами: с одной стороны, есть такие, которые запрещены к экспорту, с другой — такие, которые по определению должны быть произведены в стране, для них не может быть импортозамещения. Кроме того, не менее важно, что для внедрения в науку и технологию высокопроизводительных вычислений нужно соответствующее программное обеспечение. Как показал МСКФ 2012, работы в этих направлениях ведутся и дела обстоят не так уж плохо. Более того, после увиденного и услышанного на форуме стало особенно очевидно, что именно сюда и должны быть направлены основные государственные вложения.

Владимир Волконский из ИНЭУМ представил четырехъядерный микропроцессор Elbrus-4C производительностью 64 GFLOPS, выполненный по технологии 65 нм и потребляющий всего 45 ватт. Работа процессора поддерживается оптимизирующим компилятором, осуществляющим глобальное планирование и распределение регистров, что приводит к большему параллелизму и меньшему выделению тепла. Elbrus-4C двоично совместим с x86 и x86-64, а благодаря межмодульной защите и защищенному исполнению программ гарантируется толерантность к вирусным атакам. Имеется поддержка средствами разработки, пользовательского интерфейса, математическими и мультимедийными библиотеками, операционная система «Эльбрус» базируется на Linuх. В перспективе к 2015 году ожидается восьмиядерный Э8С производительностью 0,5 TFLOPS, а к 2019-му — 16-ядерный Э16С производительностью 1 TFLOPS. Важно то, что все эти процессоры производятся на отечественных фабриках и по отечественным технологиям.

В мире ведется несколько проектов по созданию сети для внутреннего межсоединения с топологией «многомерный тор» — на прошедшей в Гамбурге конференции ISC 2012 говорилось о пяти таких проектах. Два проекта из Америки, два — из Европы и один — из Индии. На их фоне проект из НИЦЭВТ, изложенный Алексеем Симоновым, выглядит вполне конкурентоспособным. Симонов представил график, где созданные в НИЦЭВТ трех- и четырехмерные торы сравниваются с трехмерным тором IBM BlueGene/P. Если на числе процессоров 16-32 результаты сопоставимы, то при увеличении числа процессоров до 1024 преимущество явно на стороне отечественного межсоединения. Тор позволяет создавать машины с большой общей памятью, попадающие в категорию «высокопродуктивные компьютерные системы». Такие машины не продаются на экспорт, во всяком случае из США и Европы.

От лица Рашита Шагалиева был сделан доклад о создании и внедрении технологий суперкомпьютерного моделирования в Российском федеральном ядерном центре ВНИИЭФ. Атмосфера традиционной и, пожалуй, не всегда оправданной секретности, свойственной этому заведению, не позволяет в полной мере судить о том, что там сделано, но, как известно по открытым источникам, уже сейчас за саровскими заборами есть суперкомпьютер мощностью 1 PFLOPS, он в ближайшие годы будет модернизирован и производительность увеличится до 3-5 PFLOPS. Кроме того, там серийно выпускаются компьютеры терафлопсного диапазаона. Из доклада следует, что разработан большой объем программного обеспечения для внедрения суперкомпьютерных технологий в интересах ряда стратегических отраслей промышленности (автомобилестроения, авиации и др.), пакеты программ имитационного моделирования, программный пакет инженерного анализа ЛОГОС. Массовое внедрение этих средств намечено на 2015-2016 годы.

К научным можно отнести доклады Александра Бухановского из НИУ ИТМО (Санкт-Петербург), Арутюна Аветисяна из ИСП РАН и Бориса Штейнберга из ЮФУ. В первом обсуждаются возможности облачной платформы для высокопроизводительных вычислений CLAVIRE, во втором — перспективы виртуализации высокопроизводительных вычислений и в последнем — компиляторы для суперкомпьютерных систем.

Доклады, посвященные подготовке специалистов, представили НИВЦ и ВМК МГУ им. М. В. Ломоносова, ВМК ННГУ и СПбПУ. Еще в нескольких докладах были описаны конкретные решения в приложении к проектированию авиационных двигателей и корабельной гидродинамике.