Производство суперкомпьютеров в России – отрасль российского машиностроения. - Студенческий научный форум

XII Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2020

Производство суперкомпьютеров в России – отрасль российского машиностроения.

Цырульников М.В. 1
1ФГБОУ ВО "Брянский государственный университет имени академика И.Г. Петровского", БГУ, 1023202736952
 Комментарии
Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF

В России ведётся изготовление суперкомпьютеров несколькими компаниями, крупнейшей из которых является «Т-платформы». Самый мощный компьютер российского производства (установлен в МГУ) в настоящее времязанимает 72-ю строчку в мировом рейтинге суперкомпьютеров.

Первым советским суперкомпьютером считается ЭВМ БЭСМ-6, разработанная в 1967 году. В 1980-х годах из бюджета СССР финансировались около десятка проектов по разработке и созданию оригинальных суперкомпьютерных решений. Основными из них были «Эльбрус» и «Электроника СС-БИС». Также велась разработка целого семейства так называемых спецпроцессоров для ЕС ЭВМ.

С началом распада СССР часть команд разработчиков свернула исследования, часть специалистов уехала за границу. Некоторое оживление наступило с появлением в России в середине 1990-х зарубежных HPC-систем, однако они имели относительно невысокую мощность из-за существовавших в то время ограничений на экспорт высоких технологий из стран Запада. В то же время, некоторые российские разработчики, проводившие исследования в смежных областях и существовавшие на деньги зарубежных партнёров, смогли пережить кризис. Так, например, группа «Эльбрус» продолжила разработки совместно с компанией Sun Microsystems. Институт программных систем РАН выжил благодаря участию в международных программах и грантах.

Возрождение суперкомпьютинга началось с создания в 1996 году в Москве Межведомственного суперкомпьютерного центра (МСЦ) усилиями Российской академии наук (РАН), Миннауки, Минобразования

Вторым двигателем российского суперкомпьютинга стала программа «СКИФ», осуществляемая совместно Россией и Белоруссией. Она стартовала в 2000 году и в её рамках была произведена разработка семейства суперкомпьютеров «СКИФ».

В 2004 году был создан суперкомпьютер «СКИФ К-1000», ставший самым мощным вычислительным комплексом в России, СНГ и Восточной Европе. «СКИФ К-1000» вошёл в число 100 наиболее мощных компьютеров мира, заняв 98 позицию в 24-й редакции мирового рейтинга суперкомпьютеров Top500. Пиковая мощность кластера на базе 576 64-разрядных процессоров AMD Opteron составила 2,5 Тфлопс, реальная производительность на тесте Linpack — 2,032 Тфлопс.

В феврале 2007 года был создан суперкомпьютер «СКИФ Cyberia», его пиковая производительность составила 12 Тфлопс. На момент создания он являлся самым мощным вычислительным комплексом на территории России, СНГ и Восточной Европы, а также одним из ста мощнейших компьютеров мира.

В середине 2007 года отмечалось, что с запуском в России нескольких суперкомпьютеров мирового уровня, возродился и начал активно развиваться целый рынок решений HPC – высокопроизводительных компьютерных систем. Причём российские компании смогли занять на нём достойное место.

В марте 2008 года было завершено строительство суперкомпьютера «МГУ Чебышев». Пиковая производительность суперкомпьютера, построенного на базе 1250 четырёхъядерных процессоров Intel Xeon E5472, составила 60 Тфлопс. Реальная производительность системы на тесте Linpack — 47,17 Тфлопс. На момент завершения строительства этот суперкомпьютер стал самым мощным вычислительным комплексом в России, странах СНГ и Восточной Европы. Также «МГУ Чебышев» занял 36 место в мировом рейтинге Тор500.

В июле 2009 года президент России Д. А. Медведев на заседании Совета безопасности РФ, посвящённом развитию стратегических информационных технологий, поставил задачу ликвидировать отставание России от мировых лидеров в производстве суперкомпьютеров. Медведев сказал, что Россия должна вкладывать средства в развитие суперкомпьютерных технологий «не потому что это модная тема, а потому, что по-другому нам не создать конкурентоспособной продукции, которая будет правильно восприниматься потенциальными покупателями».  Совбезом была принята стратегия развития производства суперкомпьютеров. Также была утверждена президентская программа «Развитие суперкомпьютеров и ГРИД-технологий».

В 2009 году компания «Т-платформы» объявила о запуске суперкомпьютера «Ломоносов» для Московского государственного университета имени М. В. Ломоносова производительностью 420 Тфлопс. Реальная производительность системы на тесте Linpack — 350 Тфлопс. Суперкомпьютерный комплекс занял 12-ю позицию в мировом рейтинге Top500 2009 года, что стало абсолютным рекордом для России.[

В конце 2012 года директор департамента научно-производственной базы ядерно-оружейного комплекса Росатома Сергей Власов заявил: «За период действия данной стратегии [утверждённой в 2009 году Совбезом РФ] многое удалось сделать. Если отставание от США в области использования суперкомпьютерной промышленности было порядка 100 раз в 2009 году, то сегодня такое отставание ликвидировано. Если на промышленных предприятиях процент американского программного обеспечения достигал 90 %, то на сегодня созданы отечественные пакеты программ, закрывающих до 70 % основных задач». Он также отметил, что три года назад отечественные разработки компактных супер-ЭВМ практически отсутствовали, а на сегодняшний день уже «создан базовый набор и порядка 70 отечественных предприятий оснащены этими комплексами». Власов также отметил рост интереса к суперкомпьютерным разработкам в целом ряде российских отраслей, в том числе в авиации, оборонке, в топливно-энергетическом комплексе.

Крупнейшим российским производителем суперкомпьютеров является компания «Т-платформы». По оценке самой компании, в 2010 году она занимала 23,9 % российского рынка суперкомпьютеров в денежном выражении, проигрывая только IBM (35,8 %) и HP (28,3 %). А по суммарной производительности работающих систем была в России лидером — 45 % против 22 % у HP и 21 % у IBM. Самый известный проект компании — суперкомпьютер для МГУ – является лидером по вычислительной мощности среди российских компьютеров и занимает 22-е место в мировом рейтинге суперкомпьютеров (по состоянию на ноябрь 2014 года).

«РСК»- российская группа компаний, являющаяся разработчиком и интегратором «полного цикла» суперкомпьютерных решений.

Одно из направлений работы Всероссийского научно-исследовательского института экспериментальной физики (ВНИИЭФ) в Сарове – проектирование и создание высокопараллельных суперкомпьютеров высокой производительности. ВНИИЭФ занимается разработками в сфере развития суперкомпьютеров и грид-технологий в соответствии с распоряжением правительства России, подписанным в июле 2010 года. Согласно документу, он является единственным исполнителем размещаемых Росатомом госзаказов на разработки в этой сфере. В 2010 году ВНИИЭФ поставил заказчикам 93 компактных суперкомпьютера.

Производство суперкомпьютеров осуществляет Всероссийский научно-исследовательский институт технической физики (ВНИИТФ, г. Снежинск, Челябинская область). Основными продуктами ВНИИТФ являются суперЭВМ средней производительности (от 10 до 100 Терафлопс).

По состоянию на ноябрь 2018 года в России ведётся разработка суперкомпьютера на базе российского процессора «Эльбрус». Это первый крупный российский суперкомпьютер на российском процессоре, до этого для них использовали американские. Ранее на процессорах «Эльбрус» работали только небольшие суперкомпьютеры размером со шкаф. Это же будет довольно мощный суперкомпьютер, который сможет войти в мировой рейтинг TOP500.

Суперкомпьютер планируется к вводу в строй в 2019 году. Его производительность составит около 1 петафлопса. Компьютер будет построен на процессорах «Эльбрус-8СВ», разработанных и производимых АО «МЦСТ» (Москва). Предположительно, данный суперкомпьютер будет введен в эксплуатацию во ВНИИЭФе.

Дальнейшее создание суперкомпьютеров экзафлопной производительности на основе архитектуры «Эльбрус» планируется с использованием перспективного процессора «Эльбрус-16СВ», создаваемого МЦСТ с заявляемыми планами начала серийного производства этих процессоров с 2021 года

Литература

https://dic.academic.ru/dic.nsf/ruwiki/6500#.D0.A1.D0.BC.D0.B0.D1.80.D1 .82.D1.84.D0.BE.D0.BD.D1.8B_.D0.B8_.D0.BA.D0.BE.D0.BC.D0.BC.D1. 83.D0.BD.D0.B8.D0.BA.D0.B0.D1.82.D0.BE.D1.80.D1.8B

Просмотров работы: 5