Российские суперкомпьютеры: отставание увеличивается

Таковы основные тезисы выступления директора Института программных систем им. А.К. Айламазяна РАН Сергея Абрамова на Национальном суперкомпьютерном форуме. За 2020 год Top500, список самых мощных суперкомпьютеров мира, покинула одна из трех входивших в него российских систем, установленная в ГВЦ Росгидромета.

В 2010 году по доступной суперкомпьютерной мощности (сумме Rmax) Россия всего на пять лет отставала от США и шла практически вровень с Китаем. В этом году отставание от США достигло 12,5 лет, от Японии и Евросоюза – десяти лет и 9,5 лет от Китая (рис. 1). В том же 2010 году на Россию приходилось 2,51% мировой суперкомпьютерной мощности, в начале 2020 года – 0,63%, а сейчас – всего 0,38%. Индекс цифровизации – доля страны в совокупной мировой производительности суперкомпьютеров по отношению к ее доле в мировом ВВП – десять лет назад был лучше, чем в Евросоюзе. В настоящее время Россия кратно уступает странам-лидерам и по этому показателю: Японии – в 20 раз, Китаю – в 7 раз, США – в 5 раз, Евросоюзу – в 4 раза. 

«Последние 10 лет мы видим неуклонную деградацию положения России в мировой суперкомпьютерной отрасли и как индикатор – в списке Top500», – констатировал Сергей Абрамов.

Первое место рейтинге занимает японский суперкомпьютер Fugaku, реальная производительность которого составляет 442 Пфлопс, а пиковая – около 537 Пфлопс. Построенный компанией Fujitsu лидер гонки втрое превосходит по производительности находящийся на втором месте американский суперкомпьютер Summit – по меркам отрасли разрыв колоссальный.

В самом мощном суперкомпьютере мира установлены микропроцессоры архитектуры АРМ (Fujitsu A64FX). Разработку серверных процессоров такой архитектуры ведут и в России. Однако у компаний «Байкал Электроникс» и «Т-платформы», которые разрабатывают российские серверные процессоры ARM, пригодные для использования в суперкомпьютерах, есть серьезные проблемы.

В марте 2019 года основатель и генеральный директор компании «Т-Платформы» Всеволод Опанасенко по обвинению в экономическом преступлении был заключен под стражу. Хотя, по словам Сергея Абрамова, «обвинение МВД развалилось» и мера пресечения изменена на домашний арест, создатель единственного оставшегося в Тop500 суперкомпьютера российской разработки («Ломоносов-2», 156-я позиция в рейтинге) по-прежнему работать не может.

В сентябре 2020 года Минпромторг в Арбитражном суде Москвы потребовал с компании «Байкал Электроникс» 500,5 млн руб. за задержку выпуска микропроцессора Baikal-М («Байкал-М») – сумму, превышающую годовой объем продаж микропроцессоров Baikal («Байкал»). Серверный процессор Baikal-S («Байкал-S») планировалось разработать к ноябрю 2019 года, так что и эти сроки уже нарушены.

Суперкомпьютеры обеспечивают конкурентное преимущество в создании новых продуктов и технологий. В занимающих лидирующие позиции в гонке суперкомпьютеров странах отрасль поддерживается на государственном уровне.

«России надо заново создавать национальную суперкомпьютерную инфраструктуру», – еще раз призвал Сергей Абрамов, два года назад заявивший, что при достаточном финансировании и господдержке страна сможет выпустить суперкомпьютер, который возглавил бы рейтинг, за два года.

Задел есть. Первой установкой с закрытым водяным охлаждением для систем со стандартными процессорами была «СКИФ-Аврора ЮУрГУ». Вычислительная система, созданная компанией «РСК СКИФ» при участии ИПС, вошла в Top500 в 2009 году. Технология не потеряла своей актуальности – закрытое водяное охлаждение используется и в нынешнем лидере рейтинга суперкомпьютере Fugaku. Более того, уже имеются российские разработки с технологиями следующих поколений – с погружным охлаждением и охлаждением кипящей жидкостью.

Департамент энергетики США выделил десять направлений, развитие которых необходимо для построения суперкомпьютера производительностью 1 экзафлопс (рис. 2). Помимо технологий охлаждения Россия имеет результаты мирового уровня в технологиях интерконнекта и системах программирования. 

 

При наличии соответствующей господдержки Россия может решить оставшиеся проблемы и составить реальную конкуренцию лидерам. Удалось же это сделать Китаю, который шел вровень с нашей страной всего десять лет назад и которого не смогли остановить запреты США на поставки процессоров Intel Xeon. Kитай за два года разработал свои процессоры SW26010, установленные в суперкомпьютере Sunway TaihuLight, который в 2016–2018 годах возглавлял Top500, а сейчас занимает в нем четвертое место.

Самые современные технологии никто продавать не будет. Необходимо вести собственные разработки. По оценкам Сергея Абрамова, на создание полностью российского суперкомпьютера Тоp1 теперь уйдут уже не два, а четыре года. Но если не предпринимать усилий на государственном уровне, отставание продолжит увеличиваться.

Заметили неточность или опечатку в тексте? Выделите её мышкой и нажмите: Ctrl + Enter. Спасибо!