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

Иностранные браузеры стали блокировать сайты крупнейших банков России
Темы дня

Россия под Харьковом перерезает снабжение ВСУ в Славянске и Краматорске

Освобождение Белого Колодезя и Устиновки стало очередным этапом продвижения российских войск на Харьковском направлении. Помимо формирования буферной зоны, эти действия открывают возможность усилить давление на важнейшие маршруты снабжения ВСУ в ДНР. Насколько близко российская армия подошла к созданию угрозы для одного из ключевых логистических коридоров украинской группировки?

В Эстонии тянут руки к шедевру русского православия

Продать, демонтировать или превратить в «музей». Именно так звучит набор предложений, которые сегодня стали прямо высказывать представители эстонский властей по отношению к находящемуся в Таллине кафедральному собору Александра Невского. Что же до сих пор удерживает власти Эстонии от такого решения?

ФАС возбудила дело против Apple из-за отказа в предустановке Max и RuStore

Бундесвер развернул спецподразделение РЭБ у белорусской границы

Астрономы предупредили о солнечном затмении в Москве 12 августа

Новости

При подрыве на мине ВСУ в Энергодаре пострадали четыре сотрудника ЗАЭС

Украинские беспилотники дистанционно заминировали дороги в Энергодаре, из-за чего по пути на работу пострадали четыре специалиста атомной электростанции, сообщили в пресс-службе ЗАЭС.

Российские военные поразили четыре сухогруза с оружием для украинской армии

Вооруженные силы России нанесли успешные удары по судам в порту Николаева и акватории Черного моря, уничтожив доставленное для противника вооружение, сообщили в Минобороны.

Украинские беспилотники атаковали следовавшее в Россию турецкое торговое судно

Коммерческий сухогруз под флагом Камеруна, перевозивший свежие овощи и фрукты, подвергся нападению беспилотных аппаратов в акватории Черного моря.

Ганчев заявил об отступлении украинских войск на великобурлукском направлении

Российские военные успешно продвигаются в Харьковской области, заставляя противника отступать и провоцируя украинские власти на экстренные меры по пополнению личного состава.

На Украине предложили возродить бронепоезда

Депутат Верховной рады от политической партии «Слуга народа» Юрий Камельчук сообщил о вероятном запуске специальных бронированных поездов на Украине.

Эксперт спрогнозировал полное исчезновение топлива на украинских АЗС в августе

Острая нехватка горючего может привести к остановке работы автозаправочных комплексов на Украине уже в августе, сообщил топливный эксперт Дмитрий Леушкин.

Российские синхронистки выиграли золото на чемпионате Европы в Париже

Российские синхронистки одержали победу в произвольной программе командных соревнований на турнире по водным видам спорта во Франции.

Участниц «Тур де Франс» заподозрили в махинациях с размером груди

Несколько команд Мирового тура в женском велоспорте обратились к Международному союзу велосипедистов (UCI) с требованием усилить контроль за экипировкой спортсменок на индивидуальных гонках. Поводом стали подозрения, что некоторые велогонщицы используют специальные вставки в бюстгальтеры, чтобы изменить форму груди и получить преимущество за счет улучшения аэродинамики.

Уитакер: США не заключат к зиме с Украиной договор на производство ракет Patriot

Вашингтон и Киев не смогут договориться о лицензионном производстве ракет-перехватчиков для систем противовоздушной обороны к предстоящей зиме, сообщил постоянный представитель США при НАТО Мэттью Уитакер.

Самолет Cessna 182 пропал в Иркутской области

Легкомоторный самолет, патрулировавший лесные пожары в Бодайбинском районе Иркутской области, не вернулся на базу и перестал выходить на связь, сообщил губернатор региона Игорь Кобзев.

Зеленский уволил посла Украины в США Стефанишину

Глава киевского режима Владимир Зеленский подписал указ об освобождении Ольги Стефанишиной от должности чрезвычайного и полномочного посла Украины в США.

Россияне в июле резко увеличили запас наличных денег на руках

В июле прирост объема наличных средств в обращении у граждан и компаний ускорился почти в полтора раза, достигнув 643 млрд рублей.
Мнения

Игорь Караулов: Удобство маркетплейсов имеет свою цену

Отправной точкой для развития маркетплейсов стало вынужденное упрощение, обеднение социальной ткани. Платформенная модель продаж символически отчуждает товар от его реального продавца. Работник ПВЗ также не равен продавцу в традиционном магазине, его социальная роль проще.

Глеб Простаков: Как Россия ответит европейским пиратам XXI века

Мир движется к формированию нескольких параллельных систем морского судоходства с разными регуляторными режимами и различными уровнями юридической защиты. Россия, обладая собственным торговым флотом, развитой страховой инфраструктурой и военным потенциалом, имеет все необходимые ресурсы для эффективного судоходства в новой реальности.

Ольга Андреева: Смертная казнь – кровь на руках каждого

Против России сейчас ведется гибридная война, где в ход идут чисто террористические средства – от диверсий до спланированных убийств. Особенно острой стала дискуссия о высшей мере после страшного теракта в «Крокусе» в 2024 году.
Вопрос дня

Что за ветеран сидел рядом с Путиным на параде Победы