Будущий сибирский суперкомпьютер соединяет ученых разных специальностей
Сломав немало копий в официальных обсуждениях создания Суперкомпьютерного центра «Лаврентьев» в Новосибирском Академгородке (см. «Поиск» №№7,9,10, 2022), сибирские ученые решили провести неформальную дискуссию на заседании Клуба межнаучных контактов СО РАН в Доме ученых. Спорные организационные моменты обсуждать не стали — сосредоточились на потребностях ученых разных специальностей в вычислительных мощностях.
Научный руководитель ФИЦ «Институт цитологии и генетики» академик Николай Колчанов рассказал о революции в биологии. По его словам, кардинальное снижение стоимости секвенирования геномной ДНК вызвало информационный взрыв, и генетика стала главным источников больших данных во всех науках и технологиях. Согласно приведенному докладчиком прогнозу, в 2025 году суммарный объем производимой в мире научной информации составит 60 петабайт в год, две трети из которых будут приходиться на геномику. А если вспомнить, что есть еще изучение генных сетей, компьютерная протеомика, биоинформатика, то становится понятной насущная потребность сибирских биологов в суперкомпьютерном центре.
Докладчика поддержал заместитель директора Института ядерной физики СО РАН доктор физико-математических наук Иван Логашенко, резюмировав, что сибирские физики участвуют во многих международных коллаборациях (в частности, в ЦЕРНе) и интеллектуально, и технологически. За исключением единственной области — супервычислений и обработки данных: здесь для сотрудничества сибирякам в отличие от коллег из центральной части России попросту не хватает компьютерных мощностей. Сегодня обсуждается проект строительства Супер С-тау фабрики в Российском федеральном ядерном центре в Сарове, причем интеллектуальный штаб находится в ИЯФ СО РАН, и для обработки данных, поступающих с фабрики, потребуются компьютерные мощности в 1-3 петафлопс.
Руководитель отдела ИТ и компьютерных сетей дирекции Центра коллективного пользования «СКИФ» Владимир Потеряев рассказал о еще одном суперкомпьютерном центре — его планируют создать в рамках Центра коллективного пользования (ЦКП). Главной изюминкой этого суперкомпьютера должна стать возможность онлайн-обработки полученных от детекторов «СКИФа» данных, однако в супервычислениях экспериментаторы, работающие на Сибирском кольцевом источнике фотонов, будут прибегать и к помощи СКЦ «Лаврентьев».
Интересный пример привел директор Института гидродинамики СО РАН доктор физико-математических наук Валерий Ерманюк: в США только на суперкомпьютерное моделирование глобальных процессов в океане и атмосфере ежегодно тратится свыше 5 миллиардов долларов. Основным вычислительным центром американской программы являются несколько суперкомпьютеров Окриджской национальной лаборатории. Обновление оборудования этого СКЦ осуществляется каждые 18 месяцев.
Директор Института вычислительной математики и математической геофизики СО РАН доктор физико-математических наук Михаил Марченко обрисовал глобальный контекст распределения суперкомпьютерных мощностей. На сегодня в мировом ТОП-500 Россия занимает десятое место и представлена семью суперкомпьютерами. Это всего лишь 2,4 % от суммарного их числа, тогда как доли лидеров — США, Японии и Китая — составляют 32,5, 20,7 и 17,5% соответственно. Соединенные Штаты уже сегодня открыли экзафлопсную гонку — начали строить три машины: Frontier, Aurora и El Capitan. Каждая из них стоит 500-600 миллионов долларов, имеет производительность от 1 до 2 экзафлопс. Схожую программу анонсирует Китай.
В России все гражданские вычислительные супермашины из мирового ТОП-500 принадлежат организациям федерального масштаба: «Яндексу», Сберу, МТС и Московскому государственному университету им. М.В.Ломоносова. Естественно, они расположены в центральной части страны. Элементную базу для суперкомпьютеров закупают за рубежом, что сегодня проблематично.
Тем временем суперкомпьютеры становятся обязательным атрибутом многих научных исследований. Причем в суперкомпьютерных мощностях и программном обеспечении остро нуждается именно отечественная наука: только в фундаментальном секторе М.Марченко перечислил 16 ключевых направлений, где требуются такие вычисления, в прикладных областях их на порядок больше. По мнению докладчика, исследовательские суперкомпьютерные мощности России к 2030 году будут составлять не менее 6,5 экзафлопс, включая СКЦ «Лаврентьев» мощностью 10-15 петафлопс.
Председатель СО РАН академик Валентин Пармон подчеркнул, что СКЦ «Лаврентьев» должен стать самым крупным в азиатской части России. Помимо необходимого финансирования требуется объединить усилия специалистов разных дисциплин для разработки основных требований к техническому заданию. Учитывая актуальность темы, председатель Клуба межнаучных контактов член-корреспондент РАН Сергей Кабанихин обещал посвятить ее обсуждению еще одно заседание, пригласив геологов, геофизиков, археологов и представителей других наук, испытывающих острую потребность в суперкомпьютерных вычислениях.
Ольга КОЛЕСОВА
Нет комментариев