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

Песков объяснил, почему ранее не было известно о разработке «Орешника»
Темы дня

За что Сталин отправил в штрафники целый полк

Ровно 80 лет назад, 23 ноября 1944 года, вышел приказ наркома обороны Иосифа Сталина о переводе в штрафные части целиком целого кавалерийского полка. Каким образом и при каких обстоятельствах проштрафился этот полк, чем искупил свою вину – и какие еще подобные случаи бывали во время Великой Отечественной?

Армия Зеленского теряет людей и мотивацию

По данным Минобороны, России удалось сорвать военные планы противника на 2025 год. Тем не менее Украина до сих пор сохраняет значимый мобилизационный ресурс, а многие украинские солдаты прямо сейчас проходят обучение в странах НАТО. Поможет ли это организовать ВСУ новые атаки в следующем году и с какими угрозами может столкнуться Россия?

Эксперт: После испытания Россией «Орешника» Зеленский не контролирует свои слова

Немецкий политолог назвал главную фразу из мемуаров Меркель, касающуюся России

Медведев назвал условие завершения конфликта на Украине без новых издержек

Новости

Стало известно о насилии над выпускницами в ВСУ

Украинские военные обвиняются в сексуальном насилии над мобилизованными выпускницами Харьковского медицинского университета, которые служат на линии боевого соприкосновения.

Мощная звуковая волна достигла Земли после столкновения галактик

Британские астрономы зафиксировали одну из самых мощных звуковых волн, достигших Земли, вызванную столкновением галактик в Квинтете Стефана.

Карты Газпромбанка UnionPay перестали принимать в банках Турции, ОАЭ и Таиланда

Турецкие, эмиратские и тайские банки прекратили обслуживание карт UnionPay, выпущенных Газпромбанком, ссылаясь на технические ошибки и блокировки, что вызывает затруднения у пользователей при снятии средств.

Меркель заявила, что Зеленский сделал ее козлом отпущения

Бывший канцлер Германии Ангела Меркель в интервью журналу Spiegel выразила мнение, что президент Украины Владимир Зеленский сделал ее ответственной за последствия саммита НАТО в Бухаресте 2008 года.

Daily Mail подсчитала время подлета «Орешника» до городов Европы

Российская баллистическая ракета «Орешник» способна достичь любого города в Европе менее чем за 20 минут, сообщила газета Daily Mail.

Минобороны показало видео уничтожения украинского МиГ-29

Министерство обороны России обнародовало кадры уничтожения самолета МиГ-29 Вооруженных сил Украины на аэродроме Днепр.

Захарова предупредила об опасности недооценивать «скукоженную британскую империю»

Официальный представитель МИД Мария Захарова высказалась о недооценке роли Британии в антироссийской гибридной войне, подчеркнув опасность таких разговоров.

Маск предсказал быстрое банкротство США

Американский предприниматель Илон Маск предупредил, что США быстро движутся к банкротству: страна в 2023 финансовом году потратила более 6 трлн долларов, заработав только 4,47 трлн долларов, а ее долг достиг 34,5 трлн долларов.

ВСУ нанесли ракетный удар по порту Бердянска

ВСУ нанесли ракетный удар по порту Бердянска, атакой не причинено серьезного ущерба, пострадавших нет, сообщил губернатор Запорожской области Евгений Балицкий.

СМИ: После ударов по Украине вдвое снизилось число звонков мошенников

После мощного удара по энергетической инфраструктуре Украины количество звонков от мошенников россиянам снизилось вдвое из-за отключения света в колл-центрах аферистов, сообщили СМИ.

Депутат Рады назвал Зеленского «клоуном» за ложь после удара «Орешника»

Депутат Верховной рады Артем Дмитрук обвинил президента Украины Владимира Зеленского в обмане украинцев, назвав его «клоуном», после его заявления о причинах отмены заседания Рады на фоне российского удара системой «Орешник».

Рогов: СБУ засекретила информацию об ударе ракеты «Орешник» по «Южмашу»

Служба безопасности Украины оцепила «Южмаш» в Днепропетровске после удара ракеты «Орешник», а Запад ошеломлен ее появлением у России, заявил председатель комиссии Общественной палаты по вопросам суверенитета, сопредседатель координационного совета по интеграции новых регионов Владимир Рогов.
Мнения

Анна Долгарева: Русские ведьмы и упыри способны оттеснить американские ужасы

Хоррор на почве русского мифа мог бы стать одним из лучших в мировой литературе. Долгая история русских верований плотно связывает языческое начало с повседневным бытом русской деревни. Домовые, лешие, водяные, русалки так вплетались в ткань бытия человека на протяжении многих веков, что стали соседями...

Андрей Рудалёв: Демография – не про деньги

Дом строится, большая семья создается через внутреннее домостроительство, через масштабность задач и ощущение собственной полноценности и силы. Это важное ощущение личной человеческой победительности было достигнуто в те же послевоенные годы, когда рожали детей вовсе не ради денег, а для будущего.

Геворг Мирзаян: Дональд Трамп несет постсоветскому пространству мир и войну

Конечно, Трамп не отдаст России Украину на блюде. Любой товар (даже киевский чемодан без ручки) для бизнесмена Трампа является именно товаром, который можно и нужно продать. Чем дороже – тем лучше.
Вопрос дня

«Русский индеец». Кто стал первым политбеженцем из США в Россию?