В Переславле-Залесском прошел Восьмой Национальный Суперкомпьютерный Форум

С 26 ноября по 29 ноября 2019 года в Переславле-Залесском проходил Восьмой Национальный Суперкомпьютерный Форум.

Основные организаторы НСКФ-2019:

До 2008 года достаточно точно выдерживалось увеличение производительности самой мощной системы в мире в 1 000 раз за 11 лет, после 2008 года темпы роста снижались и с 2015 года увеличение в 1 000 раз следует ожидать за 17–20 лет и более. Мировая суперкомпьютерная отрасль на рубеже 2008 года, несомненно, столкнулась с научно- техническими сложностями на пути развития суперкомпьютерных технологий (СКТ). Это приводит к пересмотру прогнозов достижения новых рубежей производительности: 1 Eflops скорее всего, будет достигнут в 2022 году, а 1 Zflops— после 2039 годa, если не будет реализован какой-либо технологический прорыв.

Анализ гибридных архитектур в редакциях Top500 позволяет установить, что вклад гибридных архитектур в общую производительность Top500 никогда не являлся и не является доминирующим, хотя их вклад в суммарную производительность всех суперкомпьютеров мира (ΣRmax) и вырос с 15% в 2014 году до 41% сегодня. Ускорители IBM и AMD исчезли из Top500, и на пути исчезновения ускорители Intel — на их долю приходится менее 1% ΣRmax. Среди актуальных решений для гибридных систем на сегодня лидируют ускорители NVIDIA —35% ΣRmax. Отдельно стоит выделить (как пример для России, достойный подражания) новые, заслуживающие внимания, ускорители PEZY Computing (Япония), Matrix-2000 (Китай) и Deep Computing Processor (Китай), с заметной совокупной долей 7% ΣRmax.

В мире продолжают интенсивно развиваться различные технологии интерконнекта. Они играют исключительно высокую роль для всего комплекса СКТ. На сегодняшний день, из коммерчески доступных технологий используется Infiniband, Ethernet (различных производителей) и технологии компании Intel семейств Omni-Path / TrueScale. Последние имеют весьма высокие технические характеристики, но диктуют жесткую технологическую привязку к решениям Intel: архитектура вычислительного узла и процессоры должны быть от компании Intel.

В 2012–2017 годах самая большая доля в ΣRmax у суперкомпьютеров с интерконнектами, которые недоступны, как отдельные коммерческие решения (класс Custom). Среди суперкомпьютеров высшего уровня доля этого класса подавляющая. Для России это означает:

· Разработка российских систем высшей производительности, скорее всего, не сможет обойтись без интерконнекта класса Custom. А так как его невозможно купить, то, с неизбежностью, его придется разработать самим. Такая разработка России по силам и ранее она уже не раз успешно выполнялась.

· Для средних и младших по производительности российских суперкомпьютеров можно использовать для интерконнекта технологии Infiniband и Ethernet.

· Использование в российских суперкомпьютерах технологий компании Intel семейств Omni-Path / TrueScale создает высокие риски технологической зависимости и экс- портных ограничений.

На сегодня США, Китай, Япония и Евросоюз выстроили добротную суперкомпьютерную инфраструктуру (СК-инфраструктуру), как базис перехода к цифровой экономике, имеют весомые доли своих стран в совокупной мировой производительности суперкомпьютеров. В июне 2019 года эти страны имели серьезные показатели индекса цифровизации: Ки- тай—2,01; США—1,58; Япония—1,27, Евросоюз—0,86. Все это хорошо иллюстрирует реальное продвижение стран на пути к цифровой экономике.

В последние годы в области СКТ неуклонно растет отставание России от других ведущих стран и отставание России от мирового уровня развития технологий. В первом полугодии 2019 года продолжалось снижение уровня развития суперкомпьютерной отрасли России и в июне 2019 года он достиг минимума — доля России в совокупной мировой производительности суперкомпьютеров в июне 2019 года составляла 0,24%, индекс цифровизации упал до 0,13% и по сравнению с ведущими странами он был хуже в 15 раз, чем у Китая, в 12 раз, чем у США; в 10 раз, чем у Японии, в 7 раз, чем у Евросоюза. Соответственно во 4 столько раз мы выполняем меньше вычислений на единицу выпускаемой продукции хуже. Мы «в разы» не цифровые.

В ноябре 2019 года показатели России улучшились за счет введения в строй суперкомпьютера Christofari (место установки — SberCloud, № 29 в Top500). Доля России в ΣRmax выросла до 0,63%, а индекс цифровизации до 0,35, что лучше, чем было в июне, но все равно мало для поставленных задач.

Суперкомпьютер Christofari создан компанией Nvidia, не отечественная система. Этот суперкомпьютер трудно зачесть как часть национальной СК-инфраструктуры, так как он принадлежит частной компании и будет использоваться для нужд Сбербанка. Есть сведения, что он так же будет предоставляться всем желающим на коммерческой основе (аренда машинного времени), что также не соответствует принципам работы национальной СК-инфраструктуры, которая должна быть доступна всем свободно, как «общественное благо». Формально, благодаря суперкомпьютеру Christofari показатели развития суперкомпьютерной отрасли в России улучшились, но ожидать, что этот суперкомпьютер окажет существенное влияние на развитие всей экономики России, не приходится в силу указанных обстоятельств.

Сегодня Россия не имеет никакой осмысленной СК-инфраструктуры. Поэтому, для решения задач построения цифровой экономики в России и вхождения в пятерку крупнейших экономик мира, надо развивать российские СКТ и практически с нуля создавать продуманную СК-инфраструктуру страны с суммарной производительностью 2,4% ΣRmax.

Эта цель достижима: в 2010 году СК-инфраструктура России включала 11 суперкомпьютеров всех четырех уровней: 1 высшего, 2 высокого, 2 среднего и 6 начального уровня, ее суммарная производительность была 2,51% от ΣRmax, индекс цифровизации России был 1,39, что лучше, чем сегодня у Японии и у Евросоюза.

Все указанные выше обстоятельства следует самым серьезным образом учитывать при формировании государственной политики в области СКТ и цифровых технологий.

Источник