Заместитель генерального директора Объединенного института проблем информатики НАН Беларуси Сергей Кругликов рассказал о совместной с Россией разработке и создании вычислительных суперсистем.
Суперкомпьютерное направление в Россиии и Беларуси начало развиваться именно благодаря программам Союзного государства, - говорит Сергей Кругликов. - За время существования Союзного государства выполнялось четыре суперкомпьютерных программы. Первая была «СКИФ». Это было самое начало эры освоения современных суперкомпьютерных технологий в интересах экономик наших стран. Дальше – «СКИФ-Триада», «СКИФ-ГРИД» и «СКИФ-Недра».
Надо отметить, что суперкомпьютерные технологии – это не просто совмещение большого количества компьютеров в одном вычислительном центре. Это совсем другие технологии, направленные на распараллеливание процессов вычислений. Это не значит, что в суперкомпьютерном центре решается большое количество задач, к примеру, сотня, две сотни. Самое главное, что там быстро решается одна технически сложная задача.
Если для решения сложной инженерной задачи на обычном компьютере затрачивается порядка 48 часов, к примеру, расчет ветровых нагрузок высоких зданий, то благодаря процессам распараллеливания это занимает 7-8 секунд. Здесь были сделаны предварительные шаги, связанные с выбором технологических решений, технических решений, а также формирование требований к суперкомпьютеру. Потому что суперкомпьютер, когда создается, он не создается ради того, чтобы создать суперкомпьютер как таковой. А самое главное – научить его работать в той или иной отрасли. Этих отраслей большое количество.
В первой программе был изготовлен целый ряд суперкомпьютеров. Они назывались «СКИФ». Эта аббревиатура признана мировой в области суперкомпьютерных технологий. Это сокращенное название – СуперКомпьютерная Инициатива Феникс. В этой первой суперкомпьютерной инициативе участвовали наш Институт проблем информатики, НИИЭВМ белорусский, а также ИПС РАН из Переславля-Залесского. У каждого была своя задача. Благодаря тому, что мы совместно решили целый ряд задач, в 2004 году мы вышли на первое место, к примеру, по расчету столкновения трех автомобилей. Это очень сложная задача, по тому, как будет деформироваться, как будет себя вести человек при таком столкновении. По расчету лобового столкновения мы вышли на 4-е место. То есть мы начали правильно использовать информационные вычислительные ресурсы, а не просто создали железяку, чтобы она была самой мощной железякой в мире.
В 2005 году два суперкомпьютера, собранные в Беларуси, входили в топ-50 самых мощных компьютеров стран СНГ. Они занимали первое и четвертое места. А в мировом рейтинге топ-500 мы тогда заняли 98-е место. Это был очень приличный результат, технологии начали развиваться только с 2000 года, до этого Япония, США и Англия забирали практически все места.
Следующей программой была «СКИФ-Триада». Здесь были поставлены уже совсем другие цели. От больших суперкомпьютерных центров мы должны были перейти к созданию отраслевых суперкомпьютеров. Ведь содержать центр экономически очень тяжело, не каждое предприятие готово его создавать. И мы создавали офисные суперкомпьютеры для различных областей.
Первая модель была создана для предприятий промышленности. Там рассчитывались различные сложные задачи: выполнялось 3D-моделирование не только отдельных узлов и агрегатов, но и всех машин. Суперкомпьютер до сих пор используется для медицинских целей - там, где нужно было обрабатывать большое количество снимков. Непосредственно – это маммография и флюорография. Это позволило создать технологии телемедицины. Третий кластер был сделан для Вооруженных сил Беларуси, решались задачи моделирования.
Следующей программой была «СКИФ-ГРИД». Это была завязка в единую информационную платформу всех созданных суперкомпьютеров как в России, так и в Беларуси. Была использована новая технология, при которой был создан первый персональный компьютер с системой охлаждения на базе отечественных тепловых трубок.
Вообще, вопрос охлаждения - главенствующий в суперкомпьютерных технологиях. Процессоры нагреваются очень сильно, их необходимо охлаждать постоянно. Для этого и создаются эти центры. В результате у нас была создана национальная ГРИД-сеть, которая успешно работает до сих пор. И даже уже наши коллеги из Европы ее используют для научно-образовательных целей. Это тоже очень неплохо.
И крайняя программа, которая была завершена, в 2018 году, - это «СКИФ-Недра». Программа очень интересная, она имеет четкую узконаправленную специализацию. Это отрасль добычи полезных ископаемых и обработка данных сейсморазведки и других видов разведки. Кроме того, это моделирование поведения горных пород. Целью программы было создание отечественного программно-аппаратного комплекса, чтобы на высоком уровне осуществить импортозамещение. Потому что такие аппаратно-программные комплексы выполнялись в США и Англии, и наша отечественная нефтянка и горная отрасль были подвержены засилью этих программно-аппаратных комплексов.
В результате было получено очень хорошее техническое решение по созданию именно персонального суперкомпьютера как такового. Система охлаждения с использованием теплоотводящих трубок позволила поместить в единый корпус десять отдельных вычислительных узлов. Каждый из них представляет собой хороший сервер. Мы его экспортировали в Гонконг. И стоит он, в зависимости от комплектации, в районе 20 тысяч долларов. То есть мы создали хороший национальный продукт. В России и Беларуси им уже начинают пользоваться, что очень важно.
КСТАТИ
Инженеры Томского госуниверситета моделируют беспилотники на суперкомпьютере СКИФ Cyberia
Сотрудники Суперкомпьютерного центра Томского государственного университета (ТГУ) разработали и реализовали систему автоматизированного проектирования беспилотных летательный аппаратов (БПЛА), основанную на математическом моделировании с использованием вычислительных мощностей суперкомпьютера СКИФ Cyberia. Эта система может быть использована для проектирования и конструирования также и цифровых моделей самолетов, в том числе для оптимизации рабочих характеристик уже используемых летательных аппаратов.
- Новый подход решает проблему проработки аэродинамического профиля БПЛА и выбора его оптимальной конструкции, - цитирует исполнителя проекта, сотрудника Суперкомпьютерного центра ТГУ Кирилла Костюшина сайт habr.com. - Для решения инженерных задач создана облачная система, связанная с суперкомпьютером ТГУ СКИФ Cyberia. Пользователь загружает в облачную систему требуемые технические характеристики, такие как максимальная подъемная сила, размах крыльев, время и дальность полета, его скорость и другие. На основе этих параметров производятся расчеты, создаются 3D-модели и цифровой прототип летательного аппарата. Оптимальный вариант выбирается далее уже с помощью испытаний различных цифровых моделей БПЛА в виртуальной аэродинамической трубе.
ИСТОЧНИК: http://postkomsg.com/science/2...
