Сфера влияния – Сибирь

IT-менеджер Новосибирского отделения Intel Игорь Шпенглер демонстрирует начинку святая святых – дата-центра.
Фото автора

«Если президент Медведев сделает несколько реальных шагов по развитию хайтека, он сам поразится, какая поддержка ему обеспечена». Фраза эта, услышанная в Новосибирском академгородке, тем и замечательна, что сказана была «не под диктофон», в частном разговоре, и абсолютно искренне. И президент весь минувший год постоянно посылал сигналы обществу, что именно в этом направлении он и будет прикладывать основные усилия.

Так, выступление Дмитрия Медведева на заседании Совета безопасности 28 июля обогатило общественный лексикон еще одним очень красивым термином, относящимся к сфере высокопроизводительных компьютерных вычислений (супер-ЭВМ) – петафлоп: 1015 арифметических операций в секунду.

Президент, в частности, заявил: «Огромная часть предпринимателей, не говоря уже о чиновниках, вообще не знают, что такое суперкомпьютер. Для них это экзотика типа тех станков, которые в 20-е годы создавались для того, чтобы догнать и перегнать Америку». В принципе посыл президента понятен: страна истосковалась по высоким технологиям: «Наша страна обязательно будет вкладывать средства в производство суперкомпьютеров. Здесь выбора у нас нет, если мы хотим развиваться по передовым схемам».

В том-то и дело, что развитие парка супер-ЭВМ должно иметь отношение именно к технологии промышленного производства. Мы же все время пытаемся ответить на вопрос «как?», а надо бы на вопрос «что (делать)?». Да, в России сильные разработчики программного обеспечения. Но на внутреннем рынке доля отечественных изделий электронной техники составляет всего 10–12%. Электроники в РФ продается в 60 раз меньше, чем в США, в 30 раз меньше, чем в Японии, в 18 раз меньше, чем в Китае┘

Пока же конкретных сфер применения высокопроизводительных вычислений назвать никто не может. Или не решается. Или не знает таких сфер.

А в Новосибирском академгородке знают. «Геофизика – самый большой производитель информации в мире, – подчеркивает академик, директор Института нефтегазовой геологии и геофизики им. А.А.Трофимука СО РАН (Новосибирск) Михаил Эпов. – Так называемый геологический 3D-куб содержит до трех терабайт геофизических данных».

Сибиряки уже давно и с явным удовольствием примеривают к себе перефразированный калифорнийский термин «Силиконовая долина» – «Силиконовая тайга». В Институте вычислительной математики и математической геофизики (ИВМиМГ) СО РАН еще в конце 1960-х была создана одна из первых в СССР сетеподобных систем – «АСИТ-0», автоматическая информационная станция. Уже тогда был реализован принцип работы в режиме разделенного времени и параллельное функционирование всех входящих в систему аппаратных средств.

В 1999 году в Академгородке на базе института был организован Сибирский суперкомпьютерный центр коллективного пользования (ССКЦ КП) Сибирского отделения РАН. Высокопроизводительными ресурсами ССКЦ для решения сложных прикладных задач пользуются более 20 институтов СО РАН, три университета, компании Schlumberger, UniPro, ГНЦ вирусологии и биотехнологии «Вектор». На вычислительных ресурсах ССКЦ решались задачи математического моделирования конвекции в мантии Земли, термоаэродинамики летательных аппаратов, эволюции протопланетной системы, биоинформатики┘

«Расчет траектории затопления орбитальной космической станции «Мир» был сделан на наших вычислительных кластерах, – рассказывает профессор, доктор технических наук, заместитель директора ИВМиМГ Борис Глинский. – Нами открыт сейсмоакустический эффект. Оказалось, что акустическая волна может генерировать вторичные сейсмические волны. У нас в институте была создана математическая модель этого эффекта. С использованием ресурсов Суперкомпьютерного центра Институт физики полупроводников РАН проводит интересные исследования по созданию флэш-памяти большой емкости».

Впрочем, в «Силиконовой тайге» решают задачи и куда более экзотические. Например, рассчитывают сценарии столкновения галактик. Созданная математическая модель позволяет определить температуру в момент столкновения, динамику прохождения галактик друг сквозь друга, рождение дочерней галактики.

Логичным этапом на пути превращения просто тайги в тайгу силиконовую стало создание в прошлом году Центра компетенции по высокопроизводительным вычислениям СО РАН – Intel. Главные задачи центра – «обучение современным методам высокопроизводительных вычислений на базе разработок фирмы Intel специалистов из организаций добывающих отраслей, промышленности, науки, коммерческих фирм и вузов; консультирование в области высокопроизводительных вычислений и предоставление вычислительных услуг на базе кластеров, имеющихся в ССКЦ».

Кстати, о кластерах. Новосибирский кластерный суперкомпьютер НКС-ЗОТ имеет 400 ядер, 800 Гбайт оперативной памяти и пиковую производительность 4,8 терафлопс (4,8х1012 операций в секунду). До президентских петафлопов пока не дотягивает, но даже в нынешней конфигурации кластер занимает 26-е место в списке наиболее мощных компьютеров СНГ (последняя, 11-я редакция топ-50).

«Планируется расширение кластера до 2500 ядер, 5 терабайт оперативной памяти с пиковой производительностью 30 терафлопс (то есть, 30 триллионов операций в секунду), а в перспективе – до 100 терафлопс, – рассказывает Борис Глинский. – Участвуем мы и в создании Сибирского сегмента Grid по высокопроизводительным вычислениям, объединяющего ресурсы вычислительных мощностей Новосибирска, Томска, Красноярска, Иркутска в единый пул высокопроизводительных вычислительных ресурсов».

Конечно, Intel как крупнейшая высокотехнологичная компания (сегодня Intel – 6-я компания в мире по числу разработчиков ПО) имеет не только благотворительный интерес в работе Центра компетенции. Например, руководство отделения Intel в Новосибирске не скрывает, что заинтересовано в «проведении сравнительных оценок производительности новых разработок фирмы Intel в области технических и программных средств на реальных прикладных задачах, решаемых в ССКЦ».

«Это важно, что, несмотря на кризис, столь передовые инновационные компании, как Intel, смотрят на несколько шагов вперед и вкладывают деньги в наше будущее, – отмечает Владимир Собянин, ректор Новосибирского государственного университета. – Параллельное программирование и высокопроизводительные вычисления – те области человеческого знания, которые объединяют физику, химию, математику, геологию. Без них наше будущее представляется весьма неопределенным».

Это заявление ректора НГУ было сделано минувшим летом, при подведении итогов Летней молодежной школы-стажировки «Высокопроизводительные вычисления и параллельное программирование с применением технологии Intel», прошедшей на базе НГУ. Кстати, после Летней школы-2009 были созданы две малые инновационные компании, так называемые стартапы.

Надо заметить, что Новосибирское отделение Intel – это фактически полноценный исследовательский институт. «История коллектива берет свое начало еще от Новосибирского филиала Института точной механики и вычислительной техники (ИТМиВТ), в котором занимались созданием системного программного обеспечения для советских суперкомпьютеров, – рассказывает Виталий Саяпин, руководитель Novo Intel. – Затем, в 1992 году, группа исследователей из ИТМиВТ создала компанию UniPro. У нас за плечами было 12 лет успешной деятельности по разработке программных продуктов и сервисов, в частности, для таких гигантов, как Sun Microsystems. А пять лет назад, в 2004 году, Intel предложил создать на базе UniPro свое отделение в Новосибирске. Сейчас у нас более 200 сотрудников. Наши основные исследовательские интересы – технологии управляемых сред, компиляторные технологии, вычислительные библиотеки, тестирование программного обеспечения».

Для неспециалистов, возможно, все эти области деятельности ничего не говорят. Но тут можно только добавить, что все мы опосредованно пользователи вычислительных систем: любая вещь, любой продукт сегодня – от зубочистки до авиалайнера – создаются с использованием программ разработки геометрии. И еще: 80% сотрудников отделения Intel в Новосибирске – выпускники Новосибирского государственного университета.

Новосибирск–Москва