Отечественные суперкомпьютерные технологии отстали от передовых на 13,5 года

Суперкомпьютер отличается от обычного по мощности и архитектуре как космическая ракета от самоката. Он предназначен для сложных вычислений, требующих проведения огромного объема операций в секунду. Сейчас суперкомпьютерная отрасль в мире уверенно перешла от петафлопсных (один квадриллион операций в секунду) задач и систем к эксафлопсным (один квинтиллион операций, или тысяча петафлопсов).

Проблемы и развитие отрасли обсуждали участники XIV Национального суперкомпьютерного форума, который состоялся под Ярославлем на базе Института программных систем имени А. К. Айламазяна РАН (Переславль-Залесский). В его работе приняли участие представители науки, образования, бизнеса, прессы.

Форум уже несколько лет проводится в условиях продолжающихся международных санкций и отсутствия крупных межгосударственных, государственных или корпоративных проектов в суперкомпьютерной отрасли России. Это мешает иностранным партнерам и крупным российским компаниям - традиционным гостям и спонсорам форума - принять участие в его работе.

Главный научный сотрудник института, член-корреспондент РАН, доктор физико-математических наук Сергей Абрамов отметил, что с 2004 года суперкомпьютерные технологии в мире рассматриваются как инфраструктура экономики, создаются СК-центры, куда любая компания может прийти со своей проблемой и попросить построить математическую модель.

Объединение ресурсов поможет построению СК-инфраструктуры в интересах всех членов ЕЭС

- В США сейчас до 10 миллиардов долларов в год вкладывают в создание, содержание и развитие национальной СК-инфраструктуры, - рассказал Сергей Абрамов.

Передовые страны в этом направлении - США, ЕС, Япония, Китай - развивают эксафлопсный сегмент суперкомпьютерных систем. Лидеры расширяют и укрепляют совершенный технологический прорыв. Их успех обеспечивается мощной государственной и межгосударственной поддержкой, наличием нескольких конкурентных подходов и консолидацией передовых технологических решений по разным направлениям.

- Модернизирован самый мощный публичный суперкомпьютер El Capitan, его Linpack-производительность теперь 1,809 Eflops. США сохранили свою лидерскую позицию - на долю США сегодня приходится 46,5 процента суммарной производительности суперкомпьютеров из Top-500. Япония (9,5 процента) и Евросоюз (31,48 процента) входят в тройку лидеров. Китай, очевидно, скрывает свои реальные достижения в отрасли, - отметил Сергей Абрамов.

В России в последние 10 лет нет новых СК-разработок. Создание отечественных суперкомпьютеров закончилось в 2014 году, и лучшие из них относятся к петафлопсному классу. Отечественная отрасль находится в состоянии депрессии и регресса. Нет крупных государственных и межгосударственных суперкомпьютерных проектов, СК-разработки не финансируются, мешают санкции и кадровый отток из отрасли.

За последние три года из мирового рейтинга суперкомпьютеров Top-500 выпали две установки, работающие в России. В итоге сейчас там всего пять машин, причем все они в свое время были куплены за рубежом. Три отечественные разработки, которые можно было назвать суперкомпьютерами, покинули рейтинг.

- Между тем в 2009 году мы были (по паритету своей доли в мировом ВВП) в лидерах СК-отрасли. То есть наша страна имела примерно 2,5 процента мирового ВВП и 2,6 процента мировых вычислений. Россия по индексу цифровизации превосходила ЕС, Японию, Китай и уступала только США. За прошедшие годы ситуация изменилась не в нашу пользу: на долю РФ в мировом "пироге" вычислений приходится всего 0,46 процента, - подчеркнул Сергей Абрамов.

Сейчас суперкомпьютерная отрасль России отстает от США примерно на 13,5 года. То есть в течение такого времени нашей стране нужно трудиться в два раза эффективнее американцев, чтобы сравняться с лидером отрасли. При этом, как отметили участники форума, возможности и ресурсы для преодоления кризиса в отечественной суперкомпьютерной отрасли у России еще есть.

Хороший потенциал у межгосударственного сотрудничества в рамках Евразийского экономического союза. Объединение ресурсов поможет построению СК-инфраструктуры в интересах всех членов союза. В 2022 году совет Евразийской экономической комиссии принял решение о разработке проекта межгосударственной программы "Евразийская информационно-вычислительная инфраструктура". Концепция проекта прошла этап согласования на высшем межгосударственном уровне.

Кроме того, в России есть разработки, все еще находящиеся на переднем крае важных технологий, необходимых для создания эксафлопсных систем, - технологий охлаждения, интерконнекта, процессоров, ускорителей, программного обеспечения, а также математических методов и моделей. Наконец, у нас есть проекты, потенциально превышающие экса-масштаб. В их числе - идея универсальной цифровой фотонной вычислительной машины. Ее создание силами отечественных предприятий могло бы позволить занять лидирующие позиции в суперкомпьютерной отрасли.