Суперкомпьютер в ЮУрГУ

Неожиданным сюрпризом для челябинцев стала публикация второй редакции ТОП-50 – списка самых мощных суперкомпьютеров СНГ. Высокопроизводительный вычислительный кластер(компьютер состоящий из нескольких модулей, которые функционируют как единое целое) Южно-Уральского государственного университета Infinity, способный выполнять 230 миллиардов операций в секунду (!), занял в почётном списке тринадцатое место. Из вузовских суперкомпьютеров его опередил только кластер МГУ. Стоит отметить, что в списке TOP-50, кроме упомянутых университетов, присутствуют ещё только три вуза: Санкт-Петербургский государственный университет (45 место), Краснодарский государственный университет (48 место), а завершает список Ростовский государственный университет (50 место). Как ни странно, в перечень не попали вузы Томска, Новосибирска, а так же вузы, располагающиеся в так называемых закрытых городах, славившиеся своим научным потенциалом.

Список наиболее мощных компьютеров СНГ стал публиковаться с 7 декабря 2004 года. Руководит проектом член-корреспондент Российской академии наук, заместитель директора научно-исследовательского вычислительного центра МГУ Владимир Воеводин. В дальнейшем новые редакции списка TOP-50 будут выходить два раза в год, в конце марта и в конце сентября. Проект создан по принципу ТОП-500. Это список пятисот самых мощных компьютеров мира, публикуемый в США. Кстати, Россия в этом перечне занимает одно лишь скромное 210 место, уступая США, Японии, Китаю и странам Евросоюза.

В рейтинг TOP-50 входят наиболее мощные вычислительные системы, установленные в странах Содружества независимых государств. Они ранжируются по показателю реальной производительности, полученному на тесте Linpack в соответствии с мировой практикой измерения производительности суперкомпьютеров. Проще говоря, всем компьютерам задаётся решение одной задачи, а при определении места учитывается скорость её выполнения. Рейтинг показывает объективную информацию о том, какой вычислительной техникой подкреплён научный, образовательный и промышленный потенциал стран Содружества.

Суперкомпьютер Infinity установлен в ЮУрГУ в конце прошлого года. Стоит в отдельной комнате на самом верхнем этаже вуза. Он изготовлен по специальному заказу в Москве. Осуществляла заказ компания «Т-Платформы», являющиеся ведущим разработчиком высокопроизводительной вычислительной техники. При проектировании информационного гиганта были использованы мировые технологии. Кластер ЮУрГУ – первый в России компьютер, оснащённый новейшими 64-битовыми процессорами. Кластер состоит из восемнадцати двухпроцессорных модулей и двух мощных коммутаторов, координирующих и связывающих их работу. В результате этого удалось достичь высокого коэффициента полезного действия (81%), что редкость для суперкомпьютеров. Каждый модуль превосходит персональный компьютер в восемь раз, то есть, грубо говоря, Infinity заменяет как минимум 144 компьютера. Однако даже если соединить в единую сеть такое количество ПК, эффект от их совместной работы будет значительно ниже, чем у компьютера ЮУрГУ из-за высоких потерь при передаче информации от одной машины к другой.

– Наш кластер соединён с Интернетом, – говорит заведующий кафедрой системного программирования, доктор физико-математических наук Леонид Соколинский (на фото). – На нём работают наши преподаватели, студенты и российские учёные. Любой исследователь может обратиться к нам с просьбой предоставить ему возможность воспользоваться этой машиной.

Возможности суперкомпьютера впечатляют. Он может производить моделирование структур и свойств материалов, механического поведения конструкций, расчёт зонной структуры фотонных кристаллов, решать задачи тепло0массообмена газовой динамики и многое другое. Без таких вычислительных систем не обойтись при исследовании генома человека, выяснении закономерностей в астрономии, ядерной физике, экологии… Сейчас специалисты кафедры системного программирования работают над программой шахматного сеанса одновременной игры. Любой желающий сможет через Интернет помериться силой ума с Infinity. В ЮУрГУ обучается международный гроссмейстер, чемпион мира по шахматам среди студентов Игорь Курносов. Руководство вуза планирует провести шахматный турнир между Игорем и суперкомпьютером Infinity, и мы узнаем, кто лучше играет в шахматы: человек или компьютер.

МЕЖДУ ТЕМ

Россия сильно отстаёт в сфере компьютеров и компьютерных технологий. Об этом свидетельствует упомянутый рейтинг ТОП-500, отражающий объективное состояние компьютерного потенциала стран мира. Этот список составляется американскими учёными и ежегодно обновляется. Ещё пять лет назад России в этом списке не было вовсе, теперь как было сказано она со своим самым мощным компьютером, установленным в Российской Академии наук, занимает всего одну позицию. Россия на скромном 210-ом месте. Любопытно отметить, что Китай, которого в списке ТОП-500 пять лет назад тоже не было, на сегодня занимает в нём несколько десятков позиций.

Кластер Российской Академии наук по тесту Linpack набирает 3052 балла, а суперкомпьютер IBM\DOE из США, лидирующий в списке ТОП-500, по этому же тесту набирает 70720 баллов! Другими словами производительность заокеанского компьютера-гиганта больше самого мощного отечественного более чем в 23 раза. Причём США занимаем в рейтинге чуть ли не половину позиций. Такая ситуация тормозит развитие информатика и других наук. На сегодня крупные научные исследования невозможны без применения подобной техники. Самое интересное, что суперкомпьютеры не слишком дорогостоящие. Тот же Infinity стоит около двух миллионов рублей, что не является запредельной суммой для крупного вуза промышленной или финансовой компании.