Российская газета, 10 июня 2003 г. (23)
Разработка и освоение в серийном
производстве суперкомпьютеров -
одна из самых дерзких и перспективных программ
Союзного государства
Создание суперкомпьютеров во всем
мире относят
к так называемым "критическим технологиям"
именно потому, что от них
зависит не только технологический уровень, но и
национальная безопасность государств.
Практически все развитые страны Запада имеют
свои национальные программы
создания компьютеров сверхвысокой
производительности.
ПРАВИТЕЛЬСТВО Республики Беларусь одобрило предложение Национальной академии наук Беларуси о продолжении совместной работы белорусских и российских ученых над развитием и внедрением наукоемких компьютерных технологий на базе мультипроцессорных вычислительных систем. Принято решение о вынесении на заседание Совета Министров Союзного государства предложения о разработке соответствующей научно-технической программы.
Таким образом, будет продолжена одна из самых дерзких и перспективных программ Союзного государства - создание белорусскороссийского суперкомпьютера ("СКИФ"). Главная цель этой программы - возрождение компьютерной отрасли наших стран, промышленное производство ряда семейств суперкомпьютеров производительностью до триллиона операций в секунду. Ее реализация позволит выйти на собственный, практически независимый от других государств путь развития конкурентоспособной вычислительной техники, обеспечить национальную безопасность и независимость Беларуси и России от монополизма зарубежных стран - производителей суперкомпьютерной техники, создать рабочие места в наукоемких отраслях промышленности, сдержать "утечку умов", осуществить подготовку и переподготовку национальных кадров для суперкомпьютерной отрасли.
По образному выражению специалистов, страна, обладающая большими вычислительными мощностями, имеет стратегическое преимущество ничуть не меньшее, чем страна с высоким ракетно-ядерным потенциалом, то есть необходимым условием современного мощного государства является обладание собственными вычислительными технологиями новейшего поколения. Ведь речь идет о системообразующей технике, которая является залогом прорыва практически во всех направлениях науки и экономики. Создание суперкомпьютеров во всем мире относят к так называемым "критическим технологиям" именно потому, что от них зависит не только технологический уровень, но и национальная безопасность государств. Практически все развитые страны Запада имеют свои национальные программы создания компьютеров сверхвысокой производительности. Вот почему одной из важнейших программ Союзного государства является совместная российско-белорусская программа по созданию отечественного суперкомпьютера "СКИФ".
Официально, кстати, программа называется "Разработка и освоение в серийном производстве семейства высокопроизводительных вычислительных систем с параллельной архитектурой (суперкомпьютеров) и создание программно-прикладных комплексов на их основе". Из самого названия видно, что в программе заложены три этапа работы: разработка суперкомпьютеров, освоение их серийного производства и создание программно-прикладных комплексов.
Программа была утверждена в ноябре 1999 года, а к практической ее реализации приступили осенью 2000 года, когда, собственно, началось финансирование работ. Ответственными исполнителями программы являются Научно-исследовательское объединение "Кибернетика" Национальной академии наук Беларуси и Институт программных систем Российской академии наук. А вообще над созданием суперкомпьютера работают ведущие ученые и специалисты из двух десятков научно-исследовательских институтов и предприятий Беларуси и России. К слову, у истоков этой программы стоял известный ученый, академик Александр Войтович, тогдашний президент Национальной академии наук Беларуси, а сегодня председатель Совета республики Национального собрания Беларуси.
В мае 2001 года в Переславле-Залесском (Ярославская область) и Минске состоялась первая презентация работающего суперкомпьютера. По сути за кратчайший срок российским и белорусским ученым удалось совершить настоящий рывок в разработке суперкомпьютеров. И дело здесь не только в существовании объективной "базы": в свое время в Беларуси производилось 60 процентов всей вычислительной техники СССР и стран социалистического содружества, а первый советский серийный компьютер совсем не случайно назывался ЭВМ "Минск". Решающую роль сыграл морально-психологический фактор. И российские, и белорусские ученые, почти десять лет остававшиеся невостребованными, буквально истосковались по настоящей работе. "Это просто фантастика, - рассказывал один из руководителей института-разработчика. - Я даю своим сотрудникам невозможное по сложности задание, назначаю немыслимые сроки, и точно в назначенное время получаю прекрасные результаты".
Производительность продемонстрированной в мае 2001 года вычислительной системы составила 20 миллиардов операций в секунду, то есть на решение задач, которые у обычного персонального компьютера занимают часы, суперкомпьютер тратит считанные минуты. Хорошо помню, как начальник Административного департамента Постоянного комитета, заместитель межведомственной экспертной комиссии по программе "СКИФ" Сергей Мартысюк с азартом рассказывал о том, как экспертам наглядно продемонстрировали возможности суперкомпьютера. Так, к примеру, "СКИФ" шутя справился с заказом бельгийской фирмы по переработке мусора. Эта фирма владеет перерабатывающими мусор заводами. Каждый день более тысячи ее автомобилей забирают мусор из десятков тысяч контейнеров, расположенных в разных районах страны. Поскольку ситуация на автодорогах постоянно меняется (ремонтируются дороги и мосты, перекрывают подъездные пути коммунальные службы, выходят из строя автомобили), требуется корректировать маршрут и время доставки мусора на предприятия. Причем бельгийцы, естественно, хотели бы, чтобы эта задача решалась не в течение дня, а за нескольких минут. В самой Бельгии им помочь не смогли, но "СКИФ" решил им эту задачу за пару ми-нут... Долгосрочный прогноз состояния атмосферы Земли у российско-белорусской супермашины занял "побольше" времени - всего два часа сорок минут!
Межведомственная комиссия по результатам выполнения первого этапа программы пришла к выводу: по основным характеристикам "СКИФ" ничуть не уступает своим зарубежным аналогам, а кое в чем и превосходит их. Стоимость же российско-белорусского суперкомпьютера в десятки раз ниже, чем у западных аналогов, а по отношению стоимости к производительности превосходит их в сотни раз. Что существенно, в "СКИФе" применяются отечественные программы и используется элементная база, разрабатываемая на минском "Интеграле". Комиссия также пришла к выводу, что программа "СКИФ" никоим образом не дублирует, а скорее дополняет другие отечественные разработки суперкомпьютеров. "СКИФ" выполнен по модульной схеме, что позволяет на одной базе выпускать целую серию вычислительных систем самой разной производительности и делать их специализированными в зависимости от конкретной задачи. Основное преимущество программы "СКИФ" - создание серийного производства суперкомпьютеров, способных решать конкретные практические задачи конкретного пользователя, и в десятки раз более дешевых, чем их аналоги. Технические решения, используемые в программе, соответствуют самому передовому уровню достижений в области высокопроизводительных вычислительных систем.
За первым рядом семейства "СКИФ", как и задумывалось, последовал новый кластерный компьютер. Все его показатели, по словам доктора физико-математических наук, директора Исследовательского центра мультипроцессорных систем Института прикладных систем Российской академии наук Сергея Абрамова, в два-три раза лучше первого. Продолжается также разработка технологии производства высокоскоростного сетевого оборудования, то есть того, что по сути и превращает обычный компьютер в суперкомпьютер. Ведь эффективность решения задач зависит именно от того, насколько быстро и эффективно процессоры могут обмениваться между собой обрабатываемой информацией. Создается системное программное обеспечение, разрабатываются специальные языковые средства для программирования (ТС, TFORTRAN). По словам специалистов, для того чтобы при решении задачи использовать все возможности, которые предоставляет параллельная архитектура компьютера, необходимо написать программу, которая не только предполагает наличие у компьютера нескольких вычислительных узлов, но и оптимизирует процесс их использования. Т-система - уникальная система автоматического распараллеливания программ. Она существенно упрощает работу программиста, избавляя его от рутинной работы с языковыми средствами более низкого уровня.
Продолжается также работа над созданием на базе "СКИФа" прикладных систем. Так, отдельной строкой в союзной программе записано создание кардиологического комплекса. Эта работа ведется и в Беларуси, и в России. Разрабатывается совместимость суперкомпьютера с медицинской аппаратурой, чтобы в режиме реального времени можно было анализировать состояние больных, определять точный диагноз и оптимальный путь лечения. В рамках программы организована и осуществляется подготовка кадров, владеющих новыми информационными технологиями. В общем компьютерные технологии - та область, в которой удалось быстро восстановить утраченные связи между предприятиями вычислительной техники, между научно-исследовательскими центрами Беларуси и России. И это уже приносит и еще принесет конкретные результаты.
Аркадий Медведев
МОСКВА