Удержать супервысоту

12 марта в Институте математики и механики УрО РАН состоялась церемония открытия нового суперкомпьютера «УРАН» мощностью 19,5 Tflops. Таким образом, по пиковой производительности суперкомпьютерный центр ИММ УрО РАН вышел на второе место в Уральском регионе после Уфимского государственного авиационного университета. Как отметил председатель УрО академик В.Н. Чарушин, сегодня мы сделали огромный шаг вперед по сравнению с тем, что было два года назад, когда мощность предыдущего суперкомпьютера ИММ составляла всего 0,35 Tflops, и это поступательное движение нужно продолжать. Развитие суперкомпьютерного центра ИММ УрО РАН — часть проекта «GIGA UrB RAS», предполагающего создание современного единого информационно-вычислительного пространства институтов УрО, вузов, НИИ и промышленных предприятий региона.
 

Кратко напомним историю Вычислительного центра ИММ УрО РАН. Он был официально открыт в Институте математики и механики (тогда СОМИ) в апреле 1961 года. В первые три десятилетия его работы через ВЦ прошли практически все поколения и типы отечественных ЭВМ от «Урала-1» до последних модификаций «Эльбрусов» и ЕС ЭВМ.
 

В кризисном для российской вычислительной техники 1992 году была принята комплексная государственная программа создания отечественных многопроцессорных супер-ЭВМ семейства МВС и развития параллельных вычислительных технологий. Одним из участников этой программы стал Институт математики и механики во главе с академиком А.Ф. Сидоровым, инициатором этих работ в УрО РАН. Принципиально новая вычислительная техника положила начало освоению на Урале высокопроизводительных массивно-параллельных систем, техники параллельного программирования и счета, созданию и развитию суперкомпьютерного вычислительного центра (СКЦ) нового поколения на базе супер-ЭВМ серии МВС. Большие заслуги в становлении и развитии ВЦ принадлежат ветеранам ИММ Ю.И. Кузякину, В.Г. Афонину, Н.В. Закурдаеву, Ю.Ф. Иванову (последние трое работают и поныне), а также В.Т. Ротанову, В.М. Болонову, В.И. Бакину, В.Н. Звонареву, В.Г. Думшеву.
 

По словам зав. отделом вычислительной техники ИММ УрО РАН М.Л. Гольдштейна, создание суперкомпьютера «УРАН» началось в 2008 году. К концу года была достигнута мощность в 3,0 Tflops. В 2009 году благодаря выделению президиумом УрО крупных финансовых средств мощность суперкомпьютера была увеличена в 6,5 раз, до 19,5 Tflops. При этом система осталась открытой и масштабируемой, что позволяет и дальше наращивать ее производительность.
 

Ветераны СКЦ. Слева направо В.И. Бакин, Н.В. Закурдаев,
В.Г. Афонин, Ю.Ф. Иванов.

Суперкомпьютер «УРАН» — оригинальная разработка ИММ с участием ЗАО «Открытые технологии», сотрудники которого занимались поставкой оборудования фирмы Hewlett-Packard Development Company, оказывали помощь в выборе архитектурных решений, наладке и тестировании. В рамках компании была проведена очень серьезная и далеко не простая работа по формированию заявок и получению необходимых комплектующих и материалов в нужные сроки в условиях дробного, растянутого во времени финансирования. Была решена также нетривиальная задача по интеграции всей системы целиком, в том числе по формированию систем электропитания и охлаждения. Представляется перспективным сотрудничество с Институтом теплофизики УрО РАН в разработке способа и устройства по отводу тепла от суперкомпьютера посредством тепловых труб. Их реализация способствовала бы внедрению этой технологии в производство вычислительной техники в России.
 

Сейчас тестирование суперкомпьютера «УРАН» закончено, начата его опытная эксплуатация и подана заявка на включение в список «Top-50» суперкомпьютеров СНГ. Дальнейшее развитие связано с решением политической задачи — попасть в список «Top-500», куда входят самые мощные суперкомпьютеры мира. Это потребует увеличения производительности «УРАНа» еще в 1,5–2 раза. На сегодняшний день пиковая производительность самого мощного в мире суперкомпьютера превышает наши возможности более чем в 100 раз. Трудно попасть в «Top-500», и не менее трудно там удержаться, ведь суперкомпьютерная техника совершенствуется стремительно. Это вносит в работу здоровый дух состязательности, однако без серьезных финансовых вливаний существенное продвижение вперед невозможно. Сегодня проект поддерживается различными грантами, региональной целевой программой УрО РАН, программой приобретения импортного научного оборудования УрО РАН, целевым финансированием, но этого явно недостаточно. Впрочем, как отметил председатель УрО В.Н. Чарушин, рассчитывать только на бюджетные средства нельзя, нужно искать дополнительные финансовые источники.
 

По словам директора ИММ члена-корреспондента РАН В.И. Бердышева, сегодня суперкомпьютерный центр загружен практически полностью. На вычислительной технике СКЦ считают свои задачи многие академические институты. Наиболее активные пользователи на сегодняшний день — институты физики металлов, теплофизики, машиноведения, математики и механики. К наиболее интересным можно отнести задачи по моделированию термодинамических и транспортных свойств метастабильных фаз простых веществ, фазовых равновесий и кинетики нуклеации, конечному элементному моделированию локального упруго-пластичного взаимодействия массивных тел с внутренней структурой, численному исследованию задач математической физики и другие.
 

В руках ученых появились действительно новые ресурсы, которые существенно расширяют горизонты науки, позволяют решать задачи мирового уровня. И количество таких задач необходимо увеличивать, чтобы вложения в СКЦ были оправданы. Использование мощной суперкомпьютерной техники должно стать привлекательным также для промышленных предприятий Свердловской области и для решения крупных задач социально-экономического развития региона. Взяв сегодняшнюю высоту, нужно сохранить темпы роста, не допустить отставания.
 

Е. ПОНИЗОВКИНА
 

НАУКА УРАЛА
Газета Уральского отделения Российской академии наук
Март 2010 г. № 06 (1013)