Общество

Борис Четверушкин
Действительный член Российской академии наук, директор института прикладной математики имени М. В. Келдыша РАН

Россия отстала от США на сотни петафлопс

9 июня 2018, 14:58

Фото: ornl.gov

Соединенные Штаты опередили Китай в разработке мощнейшего в мире суперкомпьютера. Национальная исследовательская лаборатория министерства энергетики США в Ок-Ридже запустила машину с пиковой производительностью 200 петафлопс, то есть 200 квадриллионов операций в секунду. Суперкомпьютер, получивший название Summit, работает в 1 млн раз быстрее обычного ноутбука, отмечается в публикации журнала MIT Technology Review, издаваемого Массачусетским технологическим институтом.

Издание приводит сравнение: нужны все вычислительные мощности на планете каждую секунду в течение 305 дней, чтобы справиться с тем, что новая машина может сделать во мгновение ока. «Все блоки Summit и сопутствующее оборудование занимают помещение, в котором могли бы разместиться два теннисных корта, и весят больше, чем авиалайнер», – цитирует ТАСС публикацию американского научного журнала.

Summit на 60% быстрее предыдущего рекордсмена среди суперкомпьютеров – китайского Sunway TaihuLight с производительностью в 93 квадрилиона операций в секунду. Но в Поднебесной собираются вновь опередить американских конкурентов. В феврале прошлого года китайская пресса сообщала: в нынешнем году будет построен новейший сверхмощный компьютер с производительностью в 1 эксафлопс – то есть квинтильон (10 в 18-й степени) операций в секунду.

Как с разработкой суперкомпьютеров обстоит дело в России? На этот и другие вопросы газеты ВЗГЛЯД ответил Борис Четверушкин, директор Института прикладной математики имени Келдыша, действительный член Российской академии наук.

Борис Четверушкин


(кадр из видео)

ВЗГЛЯД: Борис Николаевич, поясните, пожалуйста, непосвященным – насколько прорывным событием является разработка суперкомпьютеров?

Борис Четверушкин: Сейчас проходит революция, в каком-то смысле аналогичная той революции, которая произошла в конце 1940-х – начале 1950-х, когда появились первые вычислительные системы. Тогда, как известно, и нам, и Соединенным Штатам надо было решать проблемы с ракетно-ядерным щитом. И, по сути, всего за несколько лет были заложены основы современной прикладной математики, программирования (которого вообще до этого не было). В течение последующих 50–60 лет технологии развивались эволюционно. Сейчас новый взрыв, новый рост возможностей вычислительной техники – и мы видим ответы на этот интеллектуальный вызов. Происходит революция в алгоритмике, в программном обеспечении.

ВЗГЛЯД: Какие проблемы на этот раз потребовали «революционного» ответа?

Б. Ч.: Это и задачи в области фундаментальной науки – астрофизики, квантовой химии; прямое моделирование турбулентности, горения. Это и технические задачи – например, в области создания аэрокосмических изделий. Например, то же моделирование горения с учетом уменьшения экологически вредных выбросов «съест» и 100 петафлопс на расчет этого варианта. Нужно учитывать и турбулентность, и химические реакции...

Требуется обработка огромного количества данных. Вы слышали о проблеме Big Data? Сейчас информация, подлежащая обработке, может измеряться уже не в петабайтах (1015 терабайт), а в эксабайтах (10 в 18-й степени байт), и на подходе объемы данных, измеряемые в иоттабайтах – 10 в 24-й степени байт. Конечно, для этого и нужны суперкомпьютеры.

ВЗГЛЯД: Которые требуют и немалых технических и финансовых вложений.

Б. Ч.: Технически есть возможность создать такую машину. Нужно вложить определенное количество денег (ныне существующие суперкомпьютеры стоят от 100 млн долларов до более чем 1 млрд долларов – прим. ВЗГЛЯД). Нужно иметь соответствующие энергетические мощности – по моей оценке, несколько десятков мегаватт.

Но самое главное не в этом – как использовать такие машины? Их, как я уже сказал, используют для больших задач, решение которых «съедает» десятки петафлопс. И здесь есть проблема: алгоритмика для многих задач еще не проработана. Мы не можем адаптировать алгоритмы на столь большое количество ядер, процессоров – и здесь нужно фундаментальное усилие со стороны математиков. Это сейчас становится, по моему мнению, основной проблемой: даже не техническое создание машины, а создание алгоритмов и программных средств, которые позволят использовать на полную мощность эту систему.

ВЗГЛЯД: Понятно, что наука – фундаментальная и прикладная – испытывает потребность в суперкомпьютерах. В каких еще областях человеческой жизни они могут пригодиться? И чего ожидать простому человеку от сверхсложной техники?

Б. Ч.: Это сфера госуправления, про оборонные технологии я и не говорю. Но даже, например, сельское хозяйство: технологии «умного поля» подразумевают обработку огромного количества данных. Можно упомянуть и задачи в других сферах: дистанционное зондирование Земли, нефтедобыча... Хотя вычисления на хлеб не намажешь и в качестве таблетки не съешь, но без этого не обойтись и сейчас, и тем более в течение ближайших десятилетий.

Суперкомпьютеры сыграют свою роль в новейших направлениях медицины, таких как геномикапротеомика. Это и предикативное лечение – предсказание с учетом индивидуальных особенностей, создание новых лекарств. То есть на основе вашего генома и возраста вам скажут об опасных проявлениях в организме, как следует изменить образ жизни, какие лекарства принимать. Вы улучшаете свое здоровье.

Это будет важным и для энергетики, которая играет роль для каждого человека. Это важно для транспортно-логистических систем, перевозок грузов по стране.

Это и, например, создание новых автомобилей. Я был в Штутгарте в офисе компании «Мерседес». Так там все новые модели машин просчитывают на суперкомпьютерах, вплоть до расчета токсичности выхлопа. Это помогает созданию новых машин. Создание новой техники убыстряется в два раза, что в значительной мере удешевляет процесс.

ВЗГЛЯД: Кто все-таки сейчас лидирует в области суперкомпьютеров? США, которые представили свою сверхмашину?

Б. Ч.: По числу машин до последнего времени был Китай. Но по части новых алгоритмов Россия не отстает. С нами считаются, в первую очередь достижения есть в институтах Академии наук. К нам на конференции приезжает много иностранных участников, несмотря на некоторое охлаждение отношений. Это наше конкурентное преимущество, и Россия должна использовать его.

ВЗГЛЯД: Могли бы назвать самое большое наше достижение в области расчетов на суперкомпьютерах?

Б. Ч.: В нашем институте созданы уникальные алгоритмы для аэродинамики, фильтрации, тепловых задач. В институте вычислительной математики очень сильные работы созданы по линейной алгебре. В институте информатики отличные алгоритмы по созданию генераторов сеток для решения задач. У нас много работ.

ВЗГЛЯД: А что с «железом»? Говорят, что российский суперкомпьютер «Ломоносов-2» является самым мощным в стране.

Б. Ч.:

Пять терафлопс... Ребята, это мало. Он используется для обучения студентов, аспирантов. Но есть компьютеры мощностью 200 терафлопс, нам надо хотя бы 50. В Академии наук надо ставить компьютеры мощностью 20 терафлопс.

ВЗГЛЯД: Но все-таки такого рода программы крайне затратны, не каждая страна может себе позволить.

Б. Ч.: Опять вернусь к тому, как решали проблему атомного щита. Разоренная войной страна, масса проблем, но кинули огромные деньги – и мы до сих пор пользуемся «щитом», созданным тогда. Это, может быть, экстремальный пример, но это тот случай, когда денег не надо жалеть. То же касается и развития вычислительной техники, обеспечения этой техникой, создания программных средств для нее. Это даст большую отдачу.

Текст: Никита Коваленко

Вам может быть интересно

Медведчук назвал организаторов и исполнителей трагедии в Одессе 2 мая 2014 года
Темы дня

Выставка трофейной техники в Москве злит Запад

Выставка трофейной техники, открывшаяся 1 мая в Москве, не давала покоя западной прессе на протяжении всей минувшей недели. Иностранные аналитики утверждали, что так Россия пытается унизить НАТО. Российские эксперты уверены: на Поклонной горе граждане могут не только воочию увидеть успехи собственной армии, но и почувствовать сопричастность к будущей победе страны в СВО.

Американское ядерное оружие взрывает польское общество

В Минобороны Польши заявили, что уже подали заявку на участие в программе, которая позволит размещать на территории страны американское ядерное оружие. Между тем сама постановка такого вопроса расколола не только польское руководство, но и все польское общество. Кто и почему в Польше боится американских ядерных бомб?

Дипломатам США и Германии на выставке трофейной техники создали особые условия

Зеленского призвали наложить вето на закон о родственниках в России

Bloomberg: Конфликт на Украине переходит в решающую стадию

Новости

Москвичей предупредили об «арктическом вторжении»

Ведущий специалист центра погоды «Фобос» Евгений Тишковец предупредил жителей столицы об «арктическом вторжении», которое начнется в четверг.

Офицер ВС России рассказал о 28 днях в окружении ВСУ

Российский офицер с позывным «Змей» рассказал, как вместе с другими военнослужащими провел 28 дней в окружении украинской армии на Берховском водохранилище в Донецкой народной республике.

Forbes: 47-я бригада ВСУ потеряла 40 машин Bradley и сотни солдат

Серьезные потери несет 47-я механизированная бригада украинской армии, она потеряла 40 машин Bradley, пять танков Abrams и сотни солдат, заявил военный обозреватель Forbes Дэвид Экс.

В Харьковской области «Искандерами» уничтожены две РСЗО HIMARS

Расчет оперативного-тактического ракетного комплекса «Искандер-М» российской группировки войск «Запад» уничтожил в Харьковской области две пусковые установки американской реактивной системы залпового огня HIMARS, предоставленные ВСУ.

Постпредство России при ЕС отреагировало на заявление о «нарушении» прав компаний

Заявления Евросоюза о том, что на российской территории якобы предпринимаются меры против работающих в России компаний, не соответствуют действительности, заявило постпредство России при ЕС.

На выставке трофейной техники показали редкий американский штурмовик

На выставке трофейной натовской техники в столице продемонстрировали редкую американскую штурмовую машину M1150, созданную на базе танка Abrams, ее удалось ослепить и захватить у поселка Бердычи в ДНР.

Запущена процедура отстранения спикера Палаты представителей США Джонсона

Республиканцы Марджори Тейлор-Грин и Томас Мэсси объявили о запуске процедуры отстранения спикера Палаты представителей Конгресса США Майка Джонсона от занимаемой должности.

Минобороны рассказало о подвиге раскрывшего засаду украинской ДРГ старшины

Подразделение ВС России под командованием старшины Владимира Бандака в зоне СВО раскрыло засаду украинских неонацистов и уничтожило эту диверсионно-разведывательную группу, выйдя из столкновения без потерь, сообщило Минобороны.

Рогов: В Работино поднят флаг России

Над населенным пунктом Работино в Запорожской области подняли российский флаг, заявил глава комиссии Общественной палаты по вопросам суверенитета и сопредседатель координационного совета по интеграции новых регионов Владимир Рогов.

В библиотеках Европы украли издания русских классиков на миллионы долларов

В европейских библиотеках начали исчезать редкие издания русской классической литературы, Европол начал расследование, сообщает New York Times

Госдеп назвал цель новых санкций против России

Очередные американские санкции против России должны подорвать российское производство энергии, в частности проект «Арктик СПГ – 2», заявил госдепартамент США.

РАПИ предупредила о скорой катастрофе в экономике Прибалтики

Прибалтика не способна вынести повышение военных расходов и ухудшение отношений с российской стороной, заявил президент Российской ассоциации прибалтийских исследований (РАПИ) Николай Межевич.
Мнения

Глеб Кузнецов: Поучительная история 1 мая

На 1 мая 1886 года была назначена всеобщая забастовка, которую предлагалось не прекращать, пока правительство не примет восьмичасовой рабочий день. Ответ был прост – рабочих начали бить.

Борис Акимов: Как лечить расстройство трудовой идентичности

Ожидается, что Россия в ближайшие годы будет испытывать дефицит кадров. Однако его не получится покрыть механически за счет трудовой миграции и ввоза низкоквалифицированной рабочей силы.

Владимир Можегов: Как джаз взломал культурный код белой Америки

Когда говорят, что джаз – музыка народная, это не совсем правда, или даже – совсем не правда. Никаких подлинных африканских корней у этой музыки нет. Но как же такая музыка смогла не только выжить, но и завоевать мир? А вот это очень интересная история.
Вопрос дня

Что известно о новом главкоме ВСУ Александре Сырском?