Как не отстать в гонке суперкомпьютеров от ведущих мировых держав
Почему, по вашему мнению, наша страна все больше и больше отстает от мировых лидеров гонки суперкомпьютерных вычислений?
Игорь Каляев: Когда в начале 21 века стало приходить понимание, что "Запад нам не поможет", была предпринята попытка догнать "суперкомпьютерный мир", который ушел далеко вперед. И за короткий период нам удалось войти в список топ-500 наиболее производительных суперкомпьютеров. К 2010 году в него входили более 10 наших машин, а установленный в МГУ "Ломоносов" занимал 12-е место. К сожалению, в последующие 10 лет представительство России в списке топ-500 только уменьшалось, и сегодня в него входят всего лишь два суперкомпьютера, которые занимают соответственно 35-е и 130-е места. И сейчас наше отставание продолжает нарастать.
Причина, в первую очередь, в отсутствии собственной элементной базы, необходимой для создания современных суперкомпьютеров. Ее нам приходится закупать за рубежом, что в условиях санкций и роста курса доллара становится все более проблематично. Вдобавок к этому отсутствует понимание у ответственных российских чиновников роли суперкомпьютерных технологий в современном мире. Первый вопрос, который задает чиновник, "а какую прибыль принесет этот суперкомпьютер?". Сам суперкомпьютер никакой прямой прибыли не приносит, но его использование позволит производителям получить конкурентное преимущество за счет снижения времени проектирования изделия, повышения его качественных характеристик.
Как нам включиться в гонку суперкомпьютеров, сократить отставание?
Игорь Каляев: Необходимо создание отечественных технологических линеек по производству современной микроэлектронной элементной базы, не уступающей зарубежной. Кроме того, нам нужно создать национальную суперкомпьютерную инфраструктуру, то есть систему суперкомпьютерных центров различного уровня, объединенных в единый вычислительный ресурс с помощью высокоскоростных каналов связи и оснащенных специальным интеллектуальным диспетчером, который мог бы распределять поступающие пользовательские задачи по имеющимся вычислительным ресурсам в зависимости от их специализации, загруженности и т.п. Такая инфраструктура обеспечит российскому пользователю, работающему в любой точке страны, возможность проведения своих вычислительно трудоемких расчетов на любом из вычислительных ресурсов, входящих в ее состав. Нужно также обучать пользователей работать на такой суперкомпьютерной инфраструктуре, а также готовить кадры, способные проектировать как сами суперкомпьютеры, так и создавать для них системное и прикладное ПО.
Все эти задачи были представлены в Концепции создания и развития национальной суперкомпьютерной инфраструктуры, которая была разработана ведущими учеными и специалистами нашей страны, рассмотрена и одобрена на заседании Совета по приоритетному направлению научно-технологического развития страны под моим председательством еще в мае 2019 года. И с тех пор этот документ ходит по различным инстанциям, в то время как весь мир идет вперед стремительными шагами. Когда мы начинали разрабатывать данную концепцию в начале 2019 года, самым мощным суперкомпьютером в мире был китайский суперкомпьютер "Санвэй" с производительностью около 100 Пфлопс, а сейчас самый мощный в мире японский суперкомпьютер "Фугаку" имеет уже производительность около 500 Пфлопс.
При таком отставании у нас сохранились научные группы, способные делать суперкомпьютеры на мировом уровне?
Игорь Каляев: Уверяю вас, что сохранились. Например, в Таганрогском радиотехническом институте, который сейчас входит в состав ЮФУ, работы в области создания суперкомпьютеров ведутся с начала 60-х годов, когда была создана первая в мире цифровая интегрирующая машина, содержавшая 100 параллельно работающих обрабатывающих узлов. Здесь разработана не имеющая зарубежных аналогов концепция создания многопроцессорных вычислительных машин с реконфигурируемой архитектурой. Суть в том, что архитектура суперкомпьютера должна адаптироваться под структуру решаемой задачи. Тогда минимизируются непродуктивные временные затраты, а в итоге повышается его реальная производительность. Такие суперкомпьютеры находят все более широкое применение при решении потоковых задач, требующих обработки больших массивов данных за минимальный срок. Сейчас открытия делаются не как раньше, "на кончике пера", а на экране компьютера при обработке больших массивов данных и поиска закономерностей в них.