Суперкомпьютер для технологического рывка

В Новосибирске создан новый суперкомпьютер. Центр Национальной технологической инициативы по новым функциональным материалам при Новосибирском государственном университете построил суперкомпьютер на 11 вычислительных узлах. В него входит 392 процессорных ядер , установленных на семи серверах, обмен данными между которыми обеспечивается сетью «Ангара», разработки АО «НИЦЭВТ». Мощность суперкомпьютера достигает 47 терафлопс.
Это далеко не самый мощный компьютер в России. По данным за март 2023 года лидерство принадлежало суперкомпьютеру «Червоненкис» в Сасово, принадлежащему Яндексу. Его пиковая мощность достигает 21530 терафлопс. Он же занимал 27-е место в списке 500 наиболее мощных компьютеров. Однако, если мощнейшие суперкомпьютеры в России созданы на основе вычислительных узлов иностранного производства, то в Новосибирске, как сообщается, делали его полностью на российской компонентной и программной базе, а также с русскоязычным интерфейсом.
Подобная машина ориентирована на потребности внутреннего рынка, а не на гонку за мощностями или работу в интересах иностранных заказчиков. Пожалуй, это когда-нибудь надо было начать, потому что мы слишком долго плелись за западными странами и их достижениями в этой области. Этот фактор и стал, в значительной мере причиной того, что российская, и особенно сибирская экономика приобрела выраженный сырьевой, топливно-энергетический характер. Чтобы эту тенденцию переломить, надо иметь собственные инструменты для решения сложных вычислительных задач.
Тем более, что созданный в Центре по новым функциональным материалам суперкомпьютер в определенной степени является специализированным для выполнения конструкторских расчетов и моделирования различных процессов. Например, для моделирования анизогридных конструкций. Если в двух словах, это сетчатые конструкции, наиболее ярким представителем которых является радиобашня В.Г. Шухова в Москве. Такого рода конструкции являются прочными и легкими, потому использовались и используются в целом ряде технических сфер, например, в авиастроении, в ракетостроении, в космической технике. Но они для своего проектирования требуют выполнения сложных расчетов. Казалось бы, какое отношение это имеет к Сибири? В целом имеет и прямое. Сетчатые конструкции, перекрытия, тоннели и купола могут быть использованы в строительстве для создания больших обогреваемых пространств, общественного или жилого назначения. Это бы улучшило комфортность жизни в холодное время года. Если поставить задачу улучшения комфорта жизни в Сибири, то это один из наиболее рациональных способов.
Другая задача, которую можно решать с помощью новосибирского суперкомпьютера — это расчет прочности для улучшения композитных конструкций. Вот тут есть обширная бурно развивающаяся область композитных материалов и конструкций из них. Достаточно назвать пару наиболее интересных примеров. Это могут быть, к примеру, композиты на основе металлов — армированные волокнами или нитевидными кристаллами металлы. Такие композиты получаются прочными и жаростойкими. Или, например, металлокерамика — армированная частицами металла керамика, твердая, термо- и износостойкая. Возможности подобного материала показывает керамический нож. Чтобы такие материалы создавать, а потом применять в конструировании различных конструкций и устройств, требуются расчеты их физических свойств, что есть дело очень непростое. Чем сложнее по составу композит, тем сложнее эти расчеты. Но в итоге можно добиться удивительных результатов. Например, построить автомобиль целиком из композитных материалов: металлокерамики, углепластика и т.д. Если ставить задачу вырваться вперед, то надо попытаться сделать то, что сейчас считается абсурдным.
Из абсурдного, например, двигатель внутреннего сгорания и электродвигатель из металлокерамики. Это непростая задача, но может получиться мощный и компактный двигатель, заметно превосходящий по своим характеристикам свои металлические аналоги.
Также новосибирский суперкомпьютер может применяться для программирования, к примеру, создания программных модулей — отдельных программ, облегчающих создание приложений, сервисов и другого программного обеспечения.
Все это интересный пример того, что действительные научно-технологические возможности Сибири определенно больше, чем о них принято думать. Довольно быстро эти возможности прирастают новыми разработками и достижениями. Но все это сейчас как-то разбросано, не собрано вместе, не проанализировано с точки зрения промышленного и экономического применения. О новых разработках известно, как правило, небольшому кругу лиц, как-то с нею связанной, а потенциальные их пользователи остаются в неведении, зачастую даже не подозревая, что такое вообще есть. Вот и получается, что многие задачи решаются «на коленке», давно устаревшими методами и неэффективно, либо же приходится платить втридорога при обращении к зарубежным монополистам. Или даже возникает «порог», когда от реализации задач и проектов отказываются, потому что для них не находится подходящих технологий и средств; при том, что и то, и другое уже может быть разработано и может пылиться на полках какого-нибудь научно-исследовательского института.
Отсюда следует, что одно из важнейших направлений экономического развития Сибири состоит в том, чтобы концентрировать научно-технический потенциал, то есть собрать вместе разработки, оценить их применимость и выработать программу их использования.