Контакты
Подписка
МЕНЮ
Контакты
Подписка

В рубрику "Решения корпоративного класса" | К списку рубрик  |  К списку авторов  |  К списку публикаций

Стратегические суперкомпьютерные технологии и их применение в высокотехнологичных отраслях промышленности

Сергей Власов, директор департамента развития научно-производственной базы ядерного оружейного комплекса госкорпорации "Росатом"

Стратегические цели развития суперкомпьютерных технологий заключаются прежде всего в обеспечении национальной информационной безопасности и достижении конкурентных преимуществ российскими предприятиями при продвижении наукоемкой продукции на отечественном и зарубежном рынках. Для достижения данных целей Комиссией при Президенте Российской Федерации по вопросам модернизации и технологического развития экономики принято решение о реализации проекта "Развитие суперкомпьютеров и грид-технологий", выполняемого по направлению "Стратегические компьютерные технологии и программное обеспечение".

Направления развития

Основными направлениями развития суперкомпьютерных технологий являются:

  • разработка технологии проектирования и имитационного моделирования на суперкомпьютеры на основе базового программного обеспечения;
  • проектирование и производство базового ряда суперкомпьютеров различной производительности;
  • создание грид-системы доступа к вычислительным ресурсам суперкомпьютеров для проведения наукоемких расчетов;
  • подготовка специалистов в области суперкомпьютерных технологий.

Имитационное моделирование на суперкомпьютерах

Современное состояние в России имитационного моделирования суперкомпьютеров характеризуется полной зависимостью от зарубежных программ (используется более 90% импортного ПО), что приводит в ряде случаев к серьезным ограничениям по приобретению лицензий организациями ОПК, поэтому разработка и внедрение отечественного ПО имитационного моделирования является важнейшей задачей.

В настоящее время создана широкая кооперация организаций (ГК "Росатом", организации РАН, Минобрнауки России, промышленные предприятия, коммерческие организации) и распределены задачи по созданию и внедрению отечественного ПО имитационного моделирования.

Участниками проекта среди промышленных предприятий являются ОАО "Компания "Сухой", ОАО "НПО "САТУРН", ОАО "СПбАЭП", ОАО "КАМАЗ", ФКП "НИЦ РКП", ОАО "КБ ХимАвтоматики" и др.; среди предприятий ГК "Росатом" - ФГУП "РФЯЦ-ВНИИЭФ", ФГУП "РФЯЦ-ВНИИТФ", ОАО "ОКБМ Африкантов", ОАО ОКБ "Гидропресс" и др.; среди коммерческих организаций - ЗАО "АвтоМеханика", АО "Сигма-Технология", ОАО "ТЕСИС" и др.; среди организаций РАН - ИБРАЭ, НИИСИ, ИПМ, СПбО ИГЭ и др.; среди Минобрнауки России - МГУ, СПбГУ, ННГУ, КГУ, МГТУ и др.

К 2012 г. планируется разработать набор отечественных пакетов программ для моделирования широкого класса физических процессов, характерных для эксплуатации сложных технических систем, с их поэтапным внедрением на базовых предприятиях промышленности и замещением зарубежного программного обеспечения. На первом этапе - до 2012 г. - отработку алгоритмов, методик, ПО планируется провести в интересах четырех отраслей промышленности (авиастроение, атомная энергетика, автомобилестроение, ракетно-космическая отрасль) с последующим широким внедрением результатов в экономику Российской Федерации. На втором этапе - 2013-2015 гг. - планируется массовое внедрение в ведущие отрасли промышленности.

Разработка суперкомпьютеров

Касаясь задачи разработки суперкомпьютеров, следует отметить, что в настоящий момент в России отработаны и практически используются передовые технические решения, обеспечивающие возможность создания в сжатые сроки суперкомпьютеров производительностью от нескольких терафлопс до нескольких петафлопс на базе зарубежных компонентов. Для решения данной задачи имеется научно-техническая и производственная база.

Соответствующим опытом и возможностями в данной области обладают ОАО "Т-Платформы", а также ряд других компаний. Госкорпорация "Росатом" способна в сжатые сроки выполнить заказы организаций по созданию и оснащению суперкомпьютеров с требуемой производительностью. Таким образом, проблема оснащения предприятий, научных и образовательных учреждений суперкомпьютерами на данном этапе не является сдерживающим фактором для развития и применения суперкомпьютерных технологий.

Проектирование и производство суперкомпьютеров. Актуальные проблемы

В качестве перспективной задачи следует выделить необходимость создания отечественных критических компонентов суперкомпьютеров, в первую очередь высокоскоростной системы межпроцессорных обменов. Разработки предполагается завершить к 2013 г.

Стратегической государственной задачей является создание широкой кооперации (РАН, Минпромторг, ГК "Росатом" и др.) и научно-производственной базы для разработки супер-компьютеров эксафлопной производительности. Ввиду уникальности данных комплексов можно прогнозировать недоступность компонентов для создания подобных ЭВМ на рынке и ограничения в поставках мощных суперкомпьютеров российским предприятиям.

Организация грид-системы

Необходимым условием эффективного использования суперкомпьютеров и организации высокопараллельных вычислений является организация грид-системы. Соответствующие работы проводятся Минкомсвязи России. В частности, запланирована организация системы доступа предприятий промышленности к суперкомпьютерному центру РФЯЦ-ВНИИЭФ (г. Саров), до 30% вычислительных ресурсов которого планируется использовать в режиме удаленных расчетов.

В настоящее время стоит задача создать каналы связи в защищенном исполнении с пропускной способностью: 2011 г. - до 10 Гбит/сек, 2015 г. - до 20 Гбит/сек, 2020 г. - до 100 Гбит/сек. Однако решению данной задачи мешает отсутствие арендуемых высокоскоростных каналов передачи данных.

Подготовка специалистов

По направлению подготовки специалистов в области суперкомпьютерных технологий на базе ведущих вузов России разворачиваются соответствующие программы и создаются
центры обучения и компетенции. Реализуется совместный проект госкорпорации "Росатом" и АФК "Система" по созданию центра компетенции в технопарке "Система-Саров" (Нижегородская обл.). Целью проекта является создание комплексного научно-образовательного кластера, обеспечивающего коммерциализацию отечественных разработок в интересах промышленности, науки и образования.

Для реализации данной задачи необходимы:

  • разработка и промышленное производство аппаратно-программных комплексов различной производительности, оснащенных отечественными пакетами программ инженерного анализа;
  • создание отечественной индустрии по проектированию, конструированию и производству компонент суперкомпьютеров следующего поколения (10-100 петафлопсного класса);
  • обучение работе на параллельных суперкомпьютерах, использованию отечественных программ для имитационного моделирования в интересах высокотехнологичных отраслей РФ.

Заключение

В настоящее время в Российской Федерации созданы основы для успешного системного развития суперкомпьютерных технологий. Возрастает понимание промышленности и бизнес-структур в необходимости их использования для повышения конкурентоспособности сложной наукоемкой продукции.

Развитие суперкомпьютерных технологий является комплексной задачей, решение которой направлено как на обеспечение информационной безопасности России, так и на обеспечение конкурентоспособности отечественной наукоемкой продукции на мировом рынке.

Создание и оснащение супер-ЭВМ предприятий и организаций промышленности и науки должно быть подчинено информационно-технологическому перевооружению базовых отраслей промышленности (авиационной, атомной, автомобилестроительной, космической, судостроительной и др.).

В области суперкомпьютерных технологий первоочередными задачами являются:

  • создание отечественного программного обеспечения для имитационного моделирования;
  • подготовка высококвалифицированных кадров;
  • создание высокоскоростных вычислительных сетей удаленного доступа;
  • создание кооперации и соответствующей научно-производственной базы, обеспечивающей разработку перспективных суперкомпьютеров эксафлопного класса.

Опубликовано: Журнал "Технологии и средства связи" #3, 2010
Посещений: 7315

  Автор

 

Сергей Власов

Директор департамента развития научно-производственной базы ядерного оружейного комплекса госкорпорации "Росатом"

Всего статей:  1

В рубрику "Решения корпоративного класса" | К списку рубрик  |  К списку авторов  |  К списку публикаций