ПРЕДЛОЖЕНИЕ

Национальной академии наук Беларуси и

Министерства образования и науки Российской Федерации

о разработке проекта научно-технической программы

Союзного государства

«разработка и использование программно-

аппаратных средств ГРИД-ТЕХНОЛОГИЙ
и перспективных ВЫСОКОПРОИЗВОДИТЕЛЬНЫХ (СУПЕРКОМПЬЮТЕРНЫХ) вычислительных систем семейства
«СКИФ»

(ШИФР «СКИФ-ГРИД»)

Задачи поддержания конкурентоспособности на мировом рынке ставят перед промышленностью и наукой Беларуси и России проблему адаптации к происходящим изменениям глобального характера, своевременного использования передового мирового опыта, вновь открывающихся возможностей по повышению конкурентоспособности предлагаемых товаров и услуг, проведению новых исследований с целью ускорения темпов развития научно-технического и экономического потенциала Союзного государства.

Отставание в использовании суперкомпьютерных средств создаёт также проблему поддержания престижа государств-участников Союзного государства, как одних из все еще ведущих государств в мире по фундаментальным заделам в области высоких информационных технологий.

В списке 500 наиболее высокопроизводительных вычислительных систем (Top-500) за ноябрь 2004 года находится лишь одна установка в России и одна в Беларуси, общей мощностью 0.4% от суммарной мощности суперкомпьютеров этого списка. При этом в Мексике находится 5 установок (1%), в Саудовской Аравии — 4 (0.8%), в Австралии — 5 (1.0%), в Новой Зеландии — 2 (0.4%). Следует ожидать, что если не будет предпринято дополнительных мер, в ближайшие год-два в Союзном государстве не останется ни одной установки, вхо­дящей в этот список, в то время как в США суммарная мощность суперкомпьютеров составляет 687 Терафлоп и прирост мощности по сравнению с ноябрьским списком 2003 года составляет 2,3 раза.

Экономический спад на постсоветском пространстве, в том числе в России и Беларуси, в последнее десятилетие ХХ века и недостаточное финансирование фундаментальных исследований и новых прикладных научно-технических разработок в области разработки и производства элементной базы и вычислительной техники предопределили вынужденный болезненный переход к импортной элементной базе и вычислительным средствам и, как следствие, зависимость от иностранных производителей, что в первую очередь является фактором, определяющим возможность доминирования одной высокотехнологичной экономики, например, США, над остальным миром, в том числе и над Российской Федерацией и Республикой Беларусь, условием для возможного торможения развития этих стран за счет различных запретов на поставку оборудования и услуг.

При этом образуется «замкнутый круг», когда следствие усиливает при­чину. Так, например, для создания современной высокотехнологичной машиностроительной продукции предприятиям необходимо использовать суперкомпьютеры для инженерных расчётов, а отсутствие возможности проводить такие расчёты ухудшает рыночные перспективы новой продукции предприятий, что, в свою очередь, отрицательно сказывается на их финансовом положении и ещё более затрудняет приобретение и использование суперкомпьютерной техники. Другой пример — отсутствие высокопроизводительных вычислительных средств не позволяет проводить перспективные исследования во многих областях науки, например, ядерной и водородной энергетике, ракето - и авиастроении, гидрометеорологии, нанотехнологиях, генной инженерии и биотехнологии и др. А отсутствие новых разработок, например, более точных моделей для прогноза погоды, не позволяет эффективно использовать новые высокопроизводительные вычислительные средства.

Мировой опыт создания и практического внедрения наукоемких компьютерных технологий показывает, что в силу особого характера этих технологий, использующих вычислительные средства с предельно возможной нагрузкой, наиболее отчетливо наблюдается известный эффект «самоорганизующегося развития», который состоит в том, что имеющаяся вычислительная техника (например, программа «СКИФ») стимулирует развитие прикладных исследований и приложений (программа «ТРИАДА»), которые, в соответствии с темпами развития информационных технологий выходят за пределы возможностей этой техники и, в свою очередь, стимулируют развитие более мощных и производительных вычислительных средств (предлагаемая программа «СКИФ-ГРИД»).

В связи с этим, при работе в области высокопроизводительных вычислительных средств и области наукоемких приложений крайне важно создание механизмов быстрого реагирования на изменения в той и другой области.

Указанные проблемы начали решаться в программе «СКИФ», успешно завершившейся в 2004 году. В рамках программы «СКИФ» создан существенный научно-технический задел, позволяющий создавать суперкомпьютерные конфигурации в широком диапазоне производительности, вплоть до триллионов операций в секунду. Для отработки принципов создания моделей суперкомпьютеров «СКИФ» с массовым параллелизмом сверхвысокой производительности в 2003 году в рамках программы «СКИФ» создан суперкомпьютер «СКИФ К-500» с пиковой производительностью более 700 миллиардов операций в секунду.

Создание этого суперкомпьютера явилось качественно новым результатом, позволяющим вплотную приблизиться к триллионному (терафлопному) диапазону производительности. 16 ноября 2003 года суперкомпьютерная конфигурация «СКИФ К-500» включена в очередной 22-й выпуск списка 500 наиболее мощных вычислительных установок в мире. Это означает, что Республика Беларусь и Российская Федерация, наравне с США, Японией и еще несколькими странами, уже в 2003 году стали производителями суперкомпьютерной техники и обладателями критической суперкомпьютерной технологии, повысив престиж Союзного государства как разработчика этой технологии.

В октябре 2004 года было завершено создание суперкомпьютера «СКИФ К- 1000» с производительностью более 2,5 триллиона операций в секунду. Суперкомпьютер «СКИФ К-1000» занял 98 место в очередной (ноябрь 2004 года) редакции списка 500 наиболее мощных вычислительных установок в мире. Отметим, тем самым мы достигли того, что сегодня, кроме Союзного государства (России и Беларуси), только три страны выпускают и обладают суперкомпьютерами из первой сотни: США, Китай и Япония. Помимо этого, в ноябре 2004 года суперкомпьютер «СКИФ К-1000»:

-  занял первое место в мире в решении задачи моделирования столкновения трех автомобилей в рейтинге TopCrunch, поддержанном агентством перспективных оборонных исследований США (DARPA);

-  занял первое место в рейтинге пятидесяти самых мощных суперкомпьютеров СНГ — Top-50 (percomputers. ru),—став самым мощным суперкомпьютером на всей территории бывшего Советского Союза.

Отметим, что в рейтинге пятидесяти самых мощных суперкомпьютеров СНГ, установки, выпущенные по программе «СКИФ», занимали по состоянию на конец 2004 года семь позиций из пятидесяти (14%), а их суммарная производительность составляла 33,3% от суммарной производительности всех суперкомпьютеров из данного списка.

Однако темпы развития информационных технологий требуют постоянного координирования усилий и обеспечения преемственности научных и производственных программ. Через полтора-два года отставание в суперкомпьютерных технологиях, с таким трудом ликвидированное сегодня, без государственной поддержки будет снова иметь место и на завоеванное Союзным государством место придут Индия, Иран, Филиппины и другие страны третьего мира, в которых прогресс развития суперкомпьютерных технологий имеет приоритетную государственную поддержку.

Поэтому крайне важно в России и Беларуси создать условия для дальнейшего развития этой области, сохранения сформированных научных коллективов и научно-производственных кооперационных связей внутри Союзного государства, развития достигнутых позиций в части суперкомпьютерных технологий. Необходимо не только создание решений, позволяющих более эффективно использовать уже имеющиеся суперкомпьютеры и высокопроизводительные вычислительные системы (технологии ГРИД), но и создание новых, современных, высокопроизводительных вычислительных установок.

Любое иное развитие событий приведет к прямым финансовым потерям, к неэффективному использованию существующих, по состоянию на сегодняшний день, ресурсов (научного потенциала, отлаженных кооперационных связей) и созданных научно-технических заделов.

Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах: 1 2 3 4 5 6 7 8