Российские суперкомпьютеры: амбиции или необходимость?

Российское правительство намерено выделить десятки миллионов долларов на постройку в России суперкомпьютеров. Суперкомпьютерные технологии уже включены в программу модернизации страны. Каково состояние этой отрасли? Насколько серьёзно Россия отстаёт от других стран?

Премьер-министр России Владимир Путин выделил государственной корпорации «Росатом», занимающейся проектами в области атомной энергетики, 1,1 млрд рублей (почти 37 млн долларов) на научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы по развитию суперкомпьютеров и грид-технологий.

В целом Россия занимается разработкой собственных суперкомпьютеров с 2000 года. Самое большое достижение в этой области у нашей страны — система «Ломоносов», работающая в стенах Московского государственного университета. Пиковая мощность компьютера — 420 терафлопс, что позволяет ему занимать 12-ю строчку в Top500, мировом рейтинге этих машин. На первый взгляд всё не так плохо. Если бы не один нюанс: лидер рейтинга — суперкомпьютер Окриджской национальной лаборатории в США имеет производительность в 5,5 раза большую — 2,3 петафлопса. Сам «Ломоносов», правда не в столь мощном виде, был запущен ещё в далёком по компьютерным меркам 2004 году.

И всё же есть надежда, что в будущем нас может ожидать большой прорыв в этом отношении. Летом 2009 года президент России Дмитрий Медведев заявил: «Любая страна, которая продвинулась на пути создания суперкомпьютеров, имеет преимущество и в конкурентоспособности, и в укреплении своей обороноспособности и безопасности». Он также добавил, что стране необходимо подтянуть уровень отечественной электронной компонентной базы до потребностей производства суперкомпьютеров. Ещё одна задача — «сформировать нормативно-правовую базу применения суперкомпьютеров, а также создать условия для построения так называемых грид-сетей, прежде всего в научно- образовательной сфере».

Примечательно, что сказано это было на заседании Совета безопасности. А ему вторил его помощник Аркадий Дворкович: в будущем Россия потратит миллиарды рублей на создание суперкомпьютерных технологий. Открытым остаётся лишь один вопрос: где брать комплектующие для этих сложных систем? Дворкович проблем не видит: «У нас открытая экономика, и мы будем использовать как наши возможности — мы будем их увеличивать, так и возможности, существующие на мировом рынке». Ещё один момент — развитие грид-технологий, с помощью которых создаются вычислительные сети, объединяющие многие компьютеры с программными и аппаратными системами для решения сложных научных задач.

На Западе на новые российские суперкомпьютерные инициативы отреагировали весьма своеобразно. The Inquirer, например, отмечает, что восемь из десяти самых быстрых суперкомпьютеров мира собраны из американских комплектующих. Это относится и к Jaguar в Окриджской национальной лаборатории (мощность — 2,331 петафлопса), и к Roadrunner в Лос-Аламосской национальной лаборатории (1,3775 петафлопса), и к Kraken в Национальном институте вычислительных наук (чуть больше 1 петафлопса). «Видимо, Владимир Путин опасается, что при таких темпах Россия может в конечном итоге уступить в этом отношении даже Китаю, что будет уже совсем стыдно», — резюмирует издание.

Однако не все настроены так категорично. Михаил Кожевников, коммерческий директор ОАО «Т-Платформы», крупнейшего российского холдинга на рынке высокопроизводительных вычислений, дал «Частному корреспонденту» небольшое интервью.

— Для каких задач используются суперкомпьютеры в России? Есть ли здесь какая-то специфика в сравнении с другими странами?

— Суперкомпьютеры во всём мире применяются в таких отраслях, как авиастроение, космическая отрасль, судостроение, машиностроение, химическая промышленность, оборонная промышленность, нанотехнологии и другие, то есть в тех областях промышленности, где разработка новой и совершенствование существующей продукции требует проведения большого количества расчётов, или же в тех случаях, когда встаёт проблема высокой стоимости или невозможности проведения натурного эксперимента.

Согласно рейтингу Top50 самых мощных систем России и СНГ, подавляющее большинство систем применяются научно-исследовательскими и образовательными учреждениями. А по данным текущего рейтинга Top500 мощнейших компьютеров мира, 62,4% систем списка установлены в компаниях, занятых в различных областях промышленности.

— На каком уровне, по вашему мнению, находится суперкомпьютерная отрасль в России? Насколько серьёзно технологическое отставание в этом смысле от США и стран Европы?

— С точки зрения производства суперкомпьютеров вряд ли можно говорить о технологическом отставании России от Европы: подавляющее большинство европейских стран используют суперкомпьютерные ресурсы США и Японии. От США Россия технологически отстаёт существенно, и в обозримом будущем эта проблема вряд ли будет решена. С точки зрения применения высокопроизводительных вычислений Россия отстаёт значительно. Достаточно сказать, что в Европе есть целевая программа поддержки использования суперкомпьютеров, а оборот этого рынка составляет около 2 млрд евро в год. У нас же эти цифры, как вы понимаете, заметно ниже.

— Американские эксперты говорят, что Россия имеет все шансы проиграть в этой гонке Китаю. Насколько серьёзно это опасение?

— Всегда есть шанс проиграть или выиграть, и зависит это в первую очередь от участия государства. И в Китае, и в США работает программа по развитию суперкомпьютерных технологий, в то время как в России подобная программа только формируется. Технологически Россия пока не отстаёт от Китая, но скорость развития суперкомпьютерной отрасли напрямую зависит от объёма государственных инвестиций.

— Абсолютное большинство суперкомпьютеров построено на базе американских комплектующих. Из какого железа собраны российские суперкомпьютеры — тот же «Ломоносов»? В будущем удельный вес наших компонентов здесь будет расти?

— Ключевую роль в суперкомпьютере играет не элементная база, которую используют производители всего мира, а архитектура и реализация конкретного решения. Архитектура и реализация суперкомпьютера «Ломоносов» полностью российские. Наша компания активно занимается разработкой собственных технологий: свыше 90% производительности суперкомпьютера «Ломоносов» обеспечено вычислительными узлами T-Blade2, а эта суперкомпьютерная платформа была создана инженерами «Т-Платформ» с нуля — все её платы и механические компоненты являются запатентованными разработками компании. Что касается роста удельного веса отечественных компонентов — это напрямую зависит от той роли, которую будет играть государство в развитии отрасли. На текущий момент мы ведём разработки в этой области.

— Сколько в целом РФ тратит за развитие суперкомпьютерных технологий? Будут ли в будущем эти траты расти?

— К сожалению, у России пока нет целевого бюджета на развитие суперкомпьютерных технологий. Существует бюджет на развитие и технологическое оснащение вузов и научно-исследовательских центров, которые по своему усмотрению расходуют средства на высокопроизводительные вычисления. По нашей оценке, общий объём российского суперкомпьютерного рынка составляет около 80—100 млн долларов, но эта цифра со временем должна увеличиться в связи с тем, что президент РФ Дмитрий Медведев выделил эту отрасль как стратегически важную.