Проект Сибирского суперкомпьютерного центра представили на президиуме РАН

В Москве обсудили развитие суперкомпьютерных цифровых технологий в Российской Федерации.
 
Научный руководитель Сибирского суперкомпьютерного центра (ССКЦ), директор Института вычислительной математики и математической геофизики СО РАН СО РАН член-корреспондент РАН Сергей Игоревич Кабанихин на заседании президиума РАН отметил, что сегодня суперкомпьютеры представляют собой технологическое оружие. По итогам опроса 97 % руководителей крупнейших компаний США (авиация, космос, автомобилестроение, нефтедобыча, биология, транспорт, индустрия развлечений) подтвердили, что без суперкомпьютеров их бы вытеснили с мировых рынков конкуренты. «Из российских компьютеров только четыре входят в мировой ТОП-500, занимая места 72, 172, 326, 458. Наш ССКЦ занимает 38 место среди 50 ведущих суперкомпьютеров стран СНГ. Этого, конечно, недостаточно для Сибирского отделения, — подчеркнул С. Кабанихин. — Имеющиеся в Сибири вычислительные мощности и ресурсы составляют, например, всего 1,5 % от Германии и этого критически не хватает для решения перспективных научных проблем и актуальных стратегических задач научно-технологического развития России».
 
Уже сейчас среди пользователей ССКЦ — практически все ведущие институты СО РАН, несколько вузов и промышленных предприятий. Потребности в супервычислениях стремительно растут. Поэтому в разрабатываемой программе развития исследовательской инфраструктуры ННЦ одним из важнейших стал проект «Сибирский национальный центр высокопроизводительных вычислений, обработки и хранения данных», объединивший большое число институтов СО РАН: Институт вычислительных технологий, ИВМиМГ, ФИЦ «Институт цитологии и генетики», Институт математики им. С.Л. Соболева, Институт систем информатики имени А.П. Ершова, Институт ядерной физики им. Г.И. Будкера, Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе, Институт теоретической и прикладной механики им. С.А. Христиановича, Институт гидродинамики им. М.А. Лаврентьева и другие, а также Новосибирский государственный университет. Планируется создать современную информационно-вычислительную инфраструктуру коллективного пользования, которая обеспечит науку и наукоемкую индустрию высокопроизводительными вычислительными ресурсами, системами хранения больших объемов данных, современными алгоритмами и отечественным программным обеспечением.
 
«Проект предусматривает уже к 2019 году повысить производительность до 1 петафлопса и10 Пбайт, а к 2026 году — до 0,1 экзафлопса и 1 экзабайта со скоростью передачи данных 100 Гбит/с, — отметил Сергей Кабанихин. — Требуется развивать новые алгоритмы решения больших задач с учетом архитектуры гибридной суперкомпьютерной системы. Понадобятся современные компетенции в области обработки больших данных, распознавания образов, машинного обучения, искусственного интеллекта. В Сибирском отделении есть хорошие заделы, но необходимо сконцентрировать усилия сотрудников институтов СО РАН и вузов Новосибирска для ускоренной подготовки специалистов и совместной работы. Одна из важнейших целей — создание отечественного программного обеспечения на основе лучших разработок ученых СО РАН». Хорошим примером, по словам научного руководителя ССКЦ, служит пакет «Логос», созданный в Сарове для промышленного 3D-моделирования, который избавляет от необходимости проводить дорогостоящие эксперименты и активно внедряется для промышленного использования на предприятиях атомной энергетики, в ракетно-космических, авиа- и автомобилестроительных компаниях. «Руководители разработки «Логоса» во главе с членом Президиума Совета по науке и образованию при Президенте РФ, заместителем директора «Российского федерального ядерного центра — Всероссийского научно-исследовательского института экспериментальной физики» Рашитом Мирзагалиевичем Шагалиевым приезжали в Новосибирск и провели в ИВМиМГ совещание, в котором приняли участие директора ИТПМ, ИГиЛ, ИМ и декан мехмата НГУ, — рассказал С. Кабанихин. — Мы договорились о сотрудничестве, заручились поддержкой, уже получены первые совместные результаты и готовятся публикации».
 
С.И. Кабанихин также перечислил большие задачи, для которых необходимо ускоренное развитие центра высокопроизводительных вычислений: «В ИТПМ СО РАН разработаны программные пакеты мирового уровня — их используют в Ракетно-космической корпорации «Энергия» им. С.П. Королёва, Европейском космическом агентстве, Государственном ракетном центре им. академика В.П. Макеева, Научно-производственной корпорации «Конструкторское бюро машиностроения». Потребность при использовании ПО составляет тысячи GPU, но это сократит сроки и стоимость проектирования новейших, в том числе гиперзвуковых летательных аппаратов. Реализация проекта «Супер Чарм Тау Фабрика» в ИЯФ потребует 1 Петафлопс и 300 Пбайт для проведения экспериментов на СЧТФ. Это приблизит решение принципиально новых фундаментальных задач в физике высоких энергий и создание новых поколений детекторов элементарных частиц. Создание центра хранения и обработки больших данных приведет к сокращению сроков разработки новых сортов сельскохозяйственых культур и пород животных с прогнозируемыми и задаваемыми характеристиками. Объем рынка семян и пород в только РФ  составит около 300 млрд руб. Разработка новых генетически обоснованных технологий профилактической и персонализированной медицины; технологии регенеративной медицины, основанные на методах клеточной биологии, также требуют больших вычислительных ресурсов и обеспечат не только новые научные достижения, но и весомый вклад в бюджет региона и РФ.
 
Особо важное значение для Сибири имеет платформа «Цифровое месторождение» с полным циклом разведки, разработки и эксплуатации, включая мониторинг, предсказательный анализ (ИВМиМГ и НГУ). Например, только на Самотлоре к более чем 20 тысяч скважин планируется добавить более пятисот новых, включая горизонтальное и кустовое бурение. Это большие капиталовложения (стоимость скважины достигает нескольких десятков млн руб.), но при современном математическом анализе эффективность повысится на порядок.     
 
В супервычислениях нуждаются все флагманские проекты развития исследовательской инфраструктуры Новосибирского научного центра «Академгородок 2.0», поскольку имеющихся в Сибири мощностей и ресурсов критически не хватает для решения перспективных научных проблем и актуальных стратегических задач научно-технологического развития России.

Слева направо в первом ряду: профессор В.П. Ильин, директор ИГиЛ, профессор РАН С.В. Головин, директор ИТПМ, член-корреспондент РАН А.Н. Шиплюк, директор ИВМиМГ, член-корреспондент РАН С.И. Кабанихин, профессор Р. М. Шагалиев, директор ИМ, академик РАН С.С. Гончаров, член-корреспондент РАН Г.А. Михайлов.

Источник: Наука в Сибири