Российские суперЭВМ теряют позиции в «Топе‑500». Это важно?

Этим летом в верхние строчки новостных агрегаторов попало известие о том, что российские суперЭВМ теряют позиции в «Топе‑500» — ​международном рейтинге самых производительных компьютеров мира. Почему достижение рекордов производительности ​сегодня не задача первой необходимости, рассказывает заместитель директора РФЯЦ-ВНИИЭФ Рашит Шагалиев.

— Вас данные рейтинга не расстроили? Спрос на российские суперкомпьютеры не упадет?

— Не расстроили. В нашей стране налицо тенденция к повышению роли высокопроизводительных вычислений в ключевых отраслях промышленности. Так что мы, напротив, ожидаем роста спроса на суперЭВМ, хотя по показателю пиковой производительности они, возможно, и не будут входить в число сверхмощных.

— Хватает ли ученым и инженерам ВНИИЭФ мощности имеющихся машин?

— Рекордные показатели производительности не являются для нас самоцелью. Оснащение ядерного центра соответствует нашим реальным потребностям. Во главу угла мы ставим обеспечение эффективности при использовании суперЭВМ для решения задач РФЯЦ-ВНИИЭФ.

— И какие это задачи?

— ВНИИЭФ решением правительства России определен головной организацией в стране по направлению технологий высокопроизводительных вычислений, включая суперкомпьютерные технологии. Мы единственный центр, в котором комплексно разрабатывают и развивают все основные компоненты суперкомпьютерных технологий. Ключевая задача сейчас — ​внедрение наших компетенций и накопленного опыта в другие отрасли. Занимаемся этим поэтапно, в том числе на коммерческой основе.

Так, в институте создан пакет программ инженерного анализа и суперкомпьютерного моделирования «Логос» (см. справку). Есть и другие пакеты программ, которые внедряют на предприятиях атомной промышленности для проектирования и эксплуатации АЭС, обеспечения водородной и ядерной безопасности, охраны окружающей среды. Например, пакет программ «ДАНКО» для расчета динамической и статической прочности конструкций, разрывов, сейсмических нагрузок, прочности контейнмента и безопасности устройства локализации расплава. Другой пример — ​программный комплекс TDMCC для расчета нейтронно-физических процессов активной зоны, параметров ядерной и радиационной безопасности, остаточного энерговыделения. Или пакет программ «Нимфа» для расчета процессов многокомпонентной фильтрации, параметров экологической безопасности и др. Все эти программы уже аттестованы.

ПРО «ЛОГОС»

Самый большой пакет программ ВНИИЭФ предназначен для инженерных расчетов с помощью 3D-моделирования в области аэро-, гидро-, газодинамики, теплопереноса, турбулентности, прочности, разрушения и др. Он позволяет смоделировать до 80 % испытаний. Программное обеспечение не имеет отечественных аналогов и может использоваться на любых ЭВМ, от персональных до сверхмощных. «Логос» используется на 70 с лишним предприятиях различных отраслей — ​в авиастроении, атомной энергетике, ракетно-космической отрасли, автомобилестроении, разработке обычных вооружений и др.

Еще одна уникальная разработка РФЯЦ-ВНИИЭФ — ​отечественная защищенная операционная система, предназначенная для суперЭВМ различного класса. Во ВНИИЭФ также проектируют и создают суперЭВМ различного класса и назначения, в том числе из отечественных компонентов.

— Западные санкции повлияли на развитие российских суперкомпьютерных технологий?

— ВНИИЭФ всегда полагался на собственные силы, поэтому санкции не влияют на решение наших задач. Наши разработки активно внедряются в оборонно-промышленном комплексе, высокотехнологичных отраслях промышленности, науке и образовании.

— Как вы оцениваете импортозамещение в суперкомпьютерных технологиях?

— В данном направлении уже многое сделано и немало еще предстоит сделать. В частности, необходимо широкое внедрение наших программных продуктов на рынок. Мы сейчас создаем коммерческую версию пакета программ «Логос» для массового рынка, занимаемся повышением коммерческой привлекательности продукта, создаем многоуровневую систему техподдержки, центры обучения работе с этим пакетом программ. Мы полны оптимизма, у нас сложилась отличная кооперация из ведущих предприятий разных отраслей, организаций РАН, вузов и др. Эти работы идут при поддержке и активном участии госкорпорации.

— Как будут развиваться суперкомпьютерные технологии в России в ближайшие пять лет?

— Ключевой целью дальнейшего развития станет совершенствование и внедрение новых технологий на основе цифровых двойников изделий. Они обеспечат качественно новый уровень использования вычислений при проектировании, создании и сопровождении на всех этапах жизненного цикла высокотехнологичной продукции. При участии «Росатома» и Минпромторга подготовлена и утверждена программа работ на краткосрочный период и перспективу до 2027 года, которая предполагает решение двух взаимосвязанных задач. Первая — ​это развитие отечественного прикладного программного обеспечения в области суперкомпьютерных технологий. Вторая — ​создание и развитие суперкомпьютерной инфраструктуры оборонно-промышленного комплекса. Есть и другие задачи, но это отдельный разговор. Их ВНИИЭФ будет решать в широкой кооперации с другими организациями высокотехнологичных отраслей промышленности, науки и образования.

«ТОП-500»

Участие в американском рейтинге суперкомпьютеров добровольное, заявки подают владельцы суперЭВМ. Производительность суперкомпьютеров определяют с помощью тестов, рейтинг публикуется дважды в год.

Летом 2019 года самым мощным был назван установленный в Ок-Риджской национальной лаборатории суперкомпьютер Summit (на фото). Его производительность — ​148,6 петафлопса.

Россия представлена двумя суперЭВМ. На 93-е место составители рейтинга поставили компьютер «Ломоносов‑2» Московского государственного университета (2,478 петафлопса). СуперЭВМ Росгидромета (1,2 петафлопса) расположилась на 364-м месте рейтинга. Обе машины создала отечественная компания «Т-Платформы», компьютер для Росгидромета — ​совместно с американской Cray. В предыдущей редакции «Топа‑500» «Ломоносов‑2» занимал 79-е место, а суперкомпьютер Росгидромета — ​283-е.