России не хватает суперкомпьютеров?

Заместитель директора Института вычислительных технологий СО РАН Андрея Юрченко подчеркнул критическое отставание России в суперкомпьютерной отрасли в своем опубликованном недавно докладе для широкой общественности.  Ранее с этой же позицией выступали и другие известные российские деятели. «Мы начинаем катастрофически отставать от наших конкурентов в мире. Я хотел бы подчеркнуть — катастрофически. Если интеллектуально, если с точки зрения разработки программных продуктов, алгоритмов, создания определенного софта мы соответствуем сегодня международному уровню, то по количеству суперкомпьютеров мы очень сильно отстаем. Как по мощности самих компьютеров, так и по их количеству», — заявил председатель совета директоров Фонда «Сколково» Виктор Вексельберг в интервью телеканалу РБК в октябре прошлого года. По его словам, от США и Китая Россия в этой сфере отстает уже в десятки раз.  А. Юрченко уточняет – не просто в десятки, а более чем в 50 раз.

Однако, стоит отметить, что в начале прошлого года отставание было еще более существенным. Улучшить всероссийскую производительность помог суперкомпьютер «Сбербанка» — Кристофари. С его запуском доля России в общем объеме производительности в мировом суперкомпьютерном рейтинге top500.org возросла с 0,24 до 0,6%, а занимаемое место по этому параметру поднялось с 21 до 13-го. Отметим, что именно позиция страны в этом рейтинге названа известным экспертом в области суперкомпьютерных и грид-технологий членом-корреспондентом РАН Сергеем Михайловичем Абрамовым «интегральным показателем развития суперкомпьютерных дел в стране» в интервью информагентству Красная волна в ноябре 2019 года. Он отметил, что в 2010 году ситуация была совершенно иная. Действительно, еще в июне 2011 года Россия была на 7 месте среди суперкомпьютерных держав, имея 12 позиций в списке top500.org, а уже в ноябре 2011 года в этом списке у России осталось только 5 мест.

Кристофари – существенный шаг вперед для российской суперкомпьютерной инфраструктуры. С учетом собственного суперкомпьютерного центра Сколково, киберинфраструктуры МГУ (Ломоносов и Ломоносов-2), суперкомпьютерных центров НИЦ «Курчатовский институт», НИУ ВШЭ, и других ресурсов, потребности Москвы и ближайших к ней пользователей можно считать в определенной мере обеспеченными, пусть и не до конца удовлетворенными. А вот ситуация с распределением суперкомпьютерных ресурсов по стране – только ухудшилась.

Так, в Новосибирске, с одной стороны, есть три центра коллективного пользования киберинфраструктурой: ИВЦ НГУ, ССКЦ и Центр научных ИТ-сервисов ИВТ СО РАН. С другой стороны, суммарная производительность их вычислительных систем меньше одной десятой Кристофари. В результате существенной ограниченности вычислительных мощностей страдают в первую очередь пользователи. В НГУ, ориентированном в основном на потребности студентов и аспирантов, жестко лимитируют количество одновременно используемых для решения задач процессоров, ССКЦ имеет среднее время ожидания старта задания в очереди задач – 14-17 дней, ИВТ СО РАН предоставляет вычислительные ресурсы очень ограниченному числу пользователей. При этом решаемые вычислительные проблемы полностью соответствуют приоритетам и задачам стратегии научно-технологического развития Российской Федерации. Например, в 2019 году только с помощью ресурсов ССКЦ было выполнено более 100 НИР на общую сумму свыше 700 млн. рублей, и это при производительности систем не более 160 Терафлопс. Некоторые задачи уже сейчас в-принципе невозможно решать в Новосибирске из-за недостаточной мощности. Если же говорить о параметрах дальневосточных центров, то они еще ниже, и на карте распределения российской суперкомпьютерной инфраструктуры (по данным рейтинга top50.supercomputers.ru) их нет вообще. В то же время в США, по словам сибирского ученого, суперкомпьютерные мощности распределены равномерно по всей территории страны, от Массачусетского технологического института (MIT) на восточном побережье до калифорнийского Ливермора.
Поясняя свое предложение к Президенту России Владимиру Путину о создании не менее 4-х мощных суперкомпьютеров в регионах: в Санкт-Петербурге, Новосибирске, Казани и Владивостоке, А. Юрченко отметил, что, безусловно, Москва – это почти половина российской науки, а вот среди других регионов лидерами по качественному использованию научной инфраструктуры и по интегральному вкладу в науку, безусловно, являются Санкт-Петербург и Сибирь с ее наиболее крупным Новосибирским научным центром, который нередко именуют «научной столицей» России. Вместе с тем, Дальний Восток (в частности, о. Русский) – стратегически важный регион, в котором опережающими темпами развивается инновационная и научно-исследовательская инфраструктура, которая, с большой вероятностью, в скором времени столкнется с нехваткой цифровых ресурсов; а Казань, по аналогии с Новосибирском, вполне может именоваться «инновационной столицей» России, где инновационная инфраструктура и сервисы развиваются опережающими темпами.
Ранее Казань уже становилась пилотным регионом по запуску аналогичных проектов – так, в 2010-2012 гг. федеральный бюджет выделил на реализацию программы (в рамках которой и был создан суперкомпьютер в Казани) по развитию суперкомпьютерных и грид-технологий 4,93 млрд., в том числе 750 млн. руб. – по линии Минкомсвязи. В 2012 г. было завершено строительство инфраструктуры грид-сети и собран сам суперкомпьютер (в настоящее время – часть инфраструктуры Казанского технопарка), а в 2016 году суперкомпьютер мощностью 32,6 терафлопса установил Казанский федеральный университет. Однако, технологии быстро бегут вперед, и создание в Казани действительного мощного суперкомпьютерного центра по аналогии с уже проработанным Сибирским проектом СНЦ «ВВОД», как и модернизация существующей киберинфраструктуры с объединением ее в функциональную внутри и межрегиональную грид-сеть могли бы оказать существенную поддержку интенсивно развивающемуся региону.
Рассматривать перспективу развития суперкомпьютерной инфраструктуры второго уровня в регионах, на взгляд А. Юрченко, нужно с позиции наличия компетенций и потребностей, которые, кроме названных на встрече с Президентом России Владимиром Путиным Хабаровске, Томске, Тюмени, Екатеринбурге, есть также в Иркутске, Челябинске, конечно, в Нижнем Новгороде, в городах присутствия Южного Федерального университета (Ростов на Дону или Таганрог). С учетом масштабов необходимо дообеспечивать ещё и киберинфраструктурой второго уровня Санкт-Петербургские центры исследования и разработки. Были упомянуты и другие важные точки, например, Красноярск, Пермь. Также он отметил, что ни в коем случае нельзя забывать и о Подмосковье, важно учесть потребности Дубны, Протвино, Обнинска, Черноголовки и других сильных нестоличных научно-технологических центров.