Поделиться
Сверхмощные компьютеры и grid-технологии уже давно не экзотика, а рабочие инструменты, без которых невозможно составить сколько-нибудь надежный прогноз погоды на три-четыре дня вперед, не говоря о том, чтобы спроектировать океанский лайнер, рассчитать аэродинамику перспективного самолета или поймать загадочный "бозон Хиггса" на детекторах Большого адронного коллайдера в ЦЕРНе.
В силу разных обстоятельств Россия заметно поотстала в этих вопросах от США, Японии и многих европейских стран. И тот факт, что президент Дмитрий Медведев решил вынести их обсуждение на Совет безопасности, говорит сам за себя. Незадолго до этого, напомним, состоялось выездное заседание комиссии по модернизации экономики на территории федерального ядерного центра ВНИИ экспериментальной физики в Сарове.
Там главе государства показали и рассказали, на каком оборудовании и какими методами наши физики-ядерщики умудряются обеспечивать надежность ядерного щита и безопасное поведение на боевом дежурстве и на складах вполне конкретных ядерных боеприпасов - в условиях международного запрета полигонных испытаний такого оружия.
Нюансы состоявшихся бесед с ведущими специалистами ядерно-оружейной отрасли не разглашаются, но вывод, к которому пришел президент Медведев, был озвучен им самим. "При глобальном запрете на ядерные испытания, - заявил он в присутствии телекамер, - проверить надежность ядерного щита можно, только используя компьютерное моделирование. Поэтому самые мощные в стране суперкомпьютеры будут располагаться именно в федеральных ядерных центрах".
И уже к 2011 году в Сарове планируется создать такой компьютер. На эти цели государство выделяет более 2,5 миллиарда рублей. Эта супер-ЭВМ позволит моделировать и предсказывать не только те процессы, что протекают или могут протекать в экстремальных условиях ядерного взрыва, но и придет на помощь в решении других полезных задач. Ведь суперкомпьютеры нужны и в гражданских НИИ, и в КБ, без них не могут обойтись астрономы и климатологи, исследователи океана и создатели новых лекарств.
Как сообщил после Совбеза помощник президента РФ Аркадий Дворкович, предложения по развитию суперкомпьютерных технологий в нашей стране должны быть подготовлены в течение ближайших полутора месяцев. С этой целью создана рабочая группа по стратегическим компьютерным технологиям и программному обеспечению во главе с министром образования и науки Андреем Фурсенко. Уже сейчас акцентированы четыре важнейших направления - непосредственное создание суперкомпьютеров, объединение их в grid-системы, разработка специального программного обеспечения и подготовка кадров.
Если про суперкомпьютеры широкая публика в той или иной мере уже наслышана, то выражения типа grid-технологии, grid-системы для большинства еще в новинку. А между тем идея родилась в конце 1960-х, как и много других IТ- инноваций. Суть ее - использовать для вычислений свободные ресурсы компьютеров. Сам же термин grid (решётка) прижился в середине 1990-х и стал обозначать распределенную вычислительную инфраструктуру для сложных инженерных и научных расчетов. Стремительный прогресс в этой области и возникновение все более масштабных задач дали повод задуматься о глобальной интеграции компьютерных ресурсов.
Но это - дело будущего. А пока полным ходом создаются национальные и транснациональные grid-системы. Крупнейшая из действующих в США - TeraGrid - объединяет четыре суперкомпьютера: два - на Восточном побережье и два - на Западном, соединенных 40-гигабитными каналами связи. Проект финансируется Национальным научным фондом с бюджетом больше ста миллионов долларов.
Первый масштабный международный проект EU DataGrid, в котором участвовали российские научные центры, стартовал в 2001 году и объединял организации четырнадцати европейских стран. Его целью, как рассказал профессор Владимир Кореньков из Объединенного института ядерных исследований, было создание глобальной инфраструктуры нового поколения для обработки огромных массивов информации в области физики высоких энергий, биоинформатики и системы наблюдения за Землей.
Кроме ОИЯИ от нашей страны в проекте участвовали Институт теоретической и экспериментальной физики (Москва), Институт физики высоких энергий (Протвино), НИИ ядерной физики МГУ имени М.В. Ломоносова. Участие в этом проекте обеспечило российским ученым, по их собственному признанию, знакомство с новейшим программным обеспечением типа GRID.
Сейчас и в нашей стране, утвержадет министр связи и массовых коммуникаций Игорь Щеголев, также принимавший участие в заседании Совбеза, предпринимаются шаги с целью объединения существующих и создающихся суперкомпьютерных центров в единую grid-систему. По словам министра, уже сама эта мера позволит поднять производительность компьютеров до 500 терафлопс. А кроме того, расширение сети суперкомпьютеров и grid-технологий станет дополнительным стимулом для разработки программного обеспечения с открытым кодом.
Однако главной задачей, которую предстоит решить уже к концу этого года, помощник президента Аркадий Дворкович назвал разработку общих стандартов и условий для совместимости компьютерных систем, чтобы с самого начала исключить платформы, которые работают изолированно друг от друга. И уже в течение полутора лет, по его же прогнозам, в России может быть создан первый суперкомпьютер мощностью в один петафлоп.
А пока что мы на пятнадцатой строчке в рейтинге государств по количеству используемых суперкомпьютеров. На первом месте - США, где работает 291 суперкомпьютер, на втором - Великобритания (44 установки). В международном рейтинге Тор500 (то есть в списке пятисот самых мощных компьютеров мира) лидером признан суперкомпьютер Лос-Аламосской национальной лаборатории (США). Его пиковая производительность составляет 1,46 петафлопса. А Лос-Аламос, где вынянчили первого атомного "Малыша", напомним на всякий случай, был и остается прямым конкурентом нашего Сарова.
В этой связи любопытное заявление сделал секретарь Совета безопасности РФ Николай Патрушев. "Финансовые средства на создание суперкомпьютеров уже выделены, и никто дополнительных средств не просит, - просветил он журналистов. - Наоборот, все заявляют, что средств достаточно, чтобы реализовать имеющиеся планы". При этом Патрушев сделал и другую существенную оговорку: "России не нужно стремиться к глобальным действиям в этой сфере, к чрезмерному количеству суперкомпьютеров. Нужно обеспечить их оптимальное количество и качество, сделать так, чтобы они были востребованы и загружены".
По мнению секретаря Совбеза, учитывать зарубежный, в том числе американский опыт нужно, но ставку делать лучше на собственные силы и возможности, в том числе при создании элементной базы. И никого не надо догонять. Те же США еще в 2000 году уступали Японии по суперкомпьютерам. Но они выработали госполитику в этой достаточно узкой сфере и смогли выйти в лидеры. Так будем действовать и мы, заключил Николай Патрушев.
Досье "РГ"
До середины 2004 года самым мощным суперкомпьютером в России был 768-процессорный кластер МВС-1000М с пиковой производительностью 1 терафлоп, запущенный в суперкомпьютерном Центре РАН. Сейчас пальму первенства перехватил МВС-100К в том же межведомственном центре Российской академии наук. Его пиковая производительность - 95,04 терафлопса, и это 54-е место в рейтинге Top500. На втором месте среди российских машин - суперкомпьютер "Чебышев" (серия СКИФ) в МГУ имени М.В.Ломоносова (82-е место в рейтинге). Его пиковая производительность - 60 терафлопс. На третьем месте - суперкомпьютер РНЦ "Курчатовский институт" мощностью 32,2 терафлопса (223-е место в Тор500).