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

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

ВС России поразили центральную базу ракетно-артиллерийского вооружения ВСУ
Темы дня

Российский Центробанк начал год с сюрприза

ЦБ неожиданно снизил ставку на первом же заседании года, хотя многие ждали этого ближе к концу весны, тем более, что в январе рост НДС и ЖКУ вызвал всплеск инфляции. Почему же Банк России так легко пошел на смягчение своей политики, и что произойдет следом с кредитами и вкладами?

Россия поможет Кубе пережить экономическую блокаду США

Россия продолжит поддерживать Кубу, в том числе материально – на этой неделе стало известно об отправке союзнику очередной партии нефти. В Москве рассчитывают урегулировать вопросы экономической блокады через диалог с США, но не исключают и более жестких сценариев: российские эксперты обсуждают возможность военного сопровождения танкеров. Зачем Москве Гавана, чем еще Россия могла бы помочь кубинцам и какие риски несет сотрудничество с островом под санкциями?

Польша и Литва объявили о создании полигона НАТО в Сувалкском коридоре

Глава Минобороны ФРГ признал мощь Северного флота России

Стубб на Мюнхенской конференции назвал Россию «проигравшей в конфликте»

Новости

Рубио: Оставшиеся спорные вопросы по Украине – самые сложные

Госсекретарь США Марко Рубио подтвердил проведение нового раунда переговоров по Украине, который состоится во вторник, и отметил сокращение числа спорных вопросов.

Казахстанец Шайдоров взял золото Олимпиады по фигурному катанию

Олимпийский турнир по фигурному катанию завершился неожиданной победой Михаила Шайдорова, исполнившего пять четверных прыжков в произвольной программе.

Посол Корчунов заявил об усилении психоза «войны с Россией» на Западе

Психоз о неизбежности «войны с Россией» усилился на Западе после того, как стало очевидно, что задача о нанесении «стратегического поражения» России несбыточна, заявил посол России в Норвегии Николай Корчунов.

Макрон заявил о решении создать «прямой канал связи с Россией»

Президент Франции Эммануэль Макрон на Мюнхенской конференции по безопасности сообщил о намерении создать «прямой канал связи с Россией».

Синоптики сообщили о погодных аномалиях в европейской части России

В ближайшие дни на севере европейской части России ожидается аномальное похолодание, тогда как в южных регионах температура превысит климатическую норму.

Дмитриев назвал спор Маска и Хоффмана «спором доноров»

Глава РФПИ, спецпредставитель президента РФ по инвестиционно-экономическому сотрудничеству с зарубежными странами Кирилл Дмитриев назвал спор американских миллиардеров Илона Маска и Рида Хоффмана о том, кто из них замешан в деле финансиста Джеффри Эпштейна, «спором доноров».

Суд арестовал экс-директора «Калашникова» по делу о хищениях

Суд в Москве арестовал бывшего директора по закупкам и логистике в концерне «Калашников» Ксению Гращенкову в рамках уголовного дела о хищениях при выполнении гособоронзаказа. Ей предъявлено обвинение в злоупотреблении полномочиями, сообщили в правоохранительных органах.

Bloomberg сообщил о переговорах Британии с Европой по танкерам России

Министр обороны Британии Джон Хили провел переговоры с коллегами из стран Скандинавии и Балтии по вопросу перехвата танкеров, которые считают связанными с Россией, сообщает Bloomberg со ссылкой на источники.

Сербский дипломат назвал атмосферу Мюнхенской конференции нездоровой

Сербский дипломат Владимир Кршлянин отметил влияние воинственной позиции Германии и Запада на ход Мюнхенской конференции по безопасности.

Рубио заявил о провале концепции мира без границ

Госсекретарь США Марко Рубио на Мюнхенской конференции по безопасности резко раскритиковал концепцию отказа от национальных интересов в пользу глобального порядка, отметив ее несостоятельность.

Экс-советник Пентагона признал военное поражение Украины

Бывший советник Пентагона Дуглас Макгрегор заявил, что Украина уже проиграла в военном отношении, а потери украинской стороны он назвал ужасающими.

Постпред США при НАТО сообщил об отправке 600 F-35 в Европу

Общее количество истребителей F-35, переданных Соединенными Штатами странам Европы, скоро достигнет 600 единиц, сообщил постоянный представитель США при НАТО Мэтью Уитэкер.
Мнения

Никита Анисимов: Для Кубы начался обратный отсчет

Наследники кубинской революции за годы санкций научились жить в условиях перебоев с электричеством, нехватки бензина, даже дефицита продуктов и лекарств, но вот бороться со своим географическим положением они не в силах.

Сергей Миркин: Европа наступает на те же грабли, что и в 1930-е

Европейские политики не будут участвовать в создании единой архитектуры европейской безопасности, хотя именно этого ждут их избиратели и именно это объективно нужно сейчас большой Европе, включающей Россию.

Юрий Мавашев: Против кого создают «мусульманское НАТО»

На Востоке происходит очевидное перераспределение сил. По его итогам определится общая конфигурация и соотношение потенциалов региональных и внерегиональных игроков в Восточном Средиземноморье, Персидском заливе и Южной Азии.
Вопрос дня

Почему заблокировали Roblox?

Суть игры, риски и угрозы для детей, позиция Роскомнадзора и мнение экспертов