В России следует создать и официально закрепить общие стандарты функционирования суперкомпьютерных центров, поскольку в ближайшей перспективе их значение будет только усиливаться, а число таких площадок – расти. Об этом в ходе встречи с заместителями председателя правительства сообщил глава правительства Михаил Мишустин. 

 

Какие ключевые задачи должны решать единые правила работы, а также какие отрасли и направления науки и экономики получат наибольшую выгоду от расширения сети суперкомпьютерных центров, разбирались «Известия».

 
Замена экспериментов

 
Суперкомпьютеры – это очень мощные вычислительные системы, созданные для решения сложных задач, требующих огромного количества расчетов. В отличие от обычных компьютеров, они состоят из множества процессоров, работающих одновременно, что позволяет им выполнять миллиарды и триллионы операций в секунду. Их производительность измеряется в петафлопсах и экзафлопсах, а работа строится на распределении одной большой задачи на множество мелких частей, которые обрабатываются параллельно.

 
Такие системы используются там, где важны точность и скорость обработки данных: в научных исследованиях, промышленности, энергетике, медицине и разработке искусственного интеллекта. С их помощью моделируют климат, создают новые лекарства, проектируют сложные машины и обучают нейросети. Для их работы требуется специальная инфраструктура. Она должна включать мощное охлаждение и большое энергоснабжение, поэтому суперкомпьютеры обычно размещаются в специализированных центрах.

 
Как отметил в беседе с «Известиями» Феликс Гадзаов, возглавляющий центр «Цифровая школа государственного управления» РАНХиГС, суперкомпьютерные мощности вместе с грид-технологиями постепенно превращаются в основу инфраструктуры, обеспечивающей развитие науки и экономики, основанной на данных. Их использование позволяет заменять дорогостоящие физические эксперименты вычислительным моделированием и значительно ускорять обучение крупных моделей искусственного интеллекта.

 
«Согласно ноябрьской версии рейтинга TOP500, совокупная производительность входящих в него систем достигла почти 15 экзафлопс, то есть порядка 15×10¹⁸ операций в секунду. В этом списке присутствуют и российские разработки, в частности «Червоненкис» компании «Яндекс», продемонстрировавший показатель 21,53 петафлопса и занявший 83-ю позицию», – рассказал он.

 
«Введение единых правил предполагает формирование прозрачного механизма распределения вычислительных ресурсов с учетом приоритетов задач, а также установление унифицированных требований к защите информации, режимам работы с данными и совместимости программных решений», – подчеркнул Феликс Гадзаов. Помимо этого, работа ведется по стандартизации систем мониторинга, учета используемых мощностей и управления жизненным циклом цифровых сервисов.

 
В мировой практике подобные подходы реализуются через формализованные процедуры выделения вычислительного времени и экспертную оценку заявок, как это сделано, например, в общеевропейских программах суперкомпьютерной инфраструктуры.

 
«Значительная часть регулирования неизбежно будет связана с вопросами энергоснабжения и согласования проектов: по данным исследования Soben «Тенденции в сфере центров обработки данных – 2026», в США за год проекты дата-центров на сумму $18 млрд были остановлены, а еще на $46 млрд – отложены из-за общественного давления», – уточнил эксперт.

 
Расширение сети суперкомпьютерных центров, по его словам, способно дать наиболее заметный результат в областях, где критична высокая точность расчетов и скорость обработки данных. Это относится к материаловедению и химии, фармацевтическим разработкам, климатическому анализу, инженерному проектированию сложных систем, геологоразведке и энергетике.

 
«Использование вычислительных моделей сокращает сроки исследований и повышает качество технических решений», – отметил он. Так, Московский государственный университет сообщал о проведении сейсмических расчетов на системе «МГУ-270» для типовой модели углеводородного месторождения, а в 2024 году Объединенная двигателестроительная корпорация ввела в эксплуатацию новый суперкомпьютер, предназначенный для разработки цифровых двойников авиационных двигателей.

 

 
Понятный порядок

 
«В России назрела необходимость формирования единых подходов к функционированию суперкомпьютерных центров», – заявила «Известиям» Марина Холод, кандидат экономических наук и ведущий научный сотрудник лаборатории искусственного интеллекта, нейротехнологий и бизнес-аналитики РЭУ им. Г. В. Плеханова. В основе таких правил должны лежать стандартизированное подключение и налаженное взаимодействие между вычислительными площадками, а также понятный порядок предоставления доступа к их ресурсам.

 
«Регулирование должно закрепить общие технические требования и принципы обмена данными, что позволит связать разрозненные кластеры в целостную национальную систему, – заметила она. – Благодаря этому специалисты и компании из разных регионов смогут использовать мощности, расположенные в других частях страны, вне зависимости от географии».

 
Отдельное внимание, по ее словам, требуется уделить единым подходам к оснащению инфраструктуры, а также вопросам защиты информации и обеспечения кибербезопасности. «Развитие сети суперкомпьютерных центров и упорядочение их работы окажут значительное влияние на широкий круг высокотехнологичных направлений», – отметила она. Наиболее заметный эффект ожидается в сфере искусственного интеллекта и разработки программного обеспечения, где потребность в вычислительных ресурсах особенно велика.

 
«Доступ к мощностям ускорит создание отечественных решений и развитие технологий машинного обучения, – сказала эксперт. – Существенную выгоду получит и научная среда, включая исследования в физике, химии, биологии, генетике и фармацевтике, где необходимы сложные вычисления и моделирование. Это особенно важно при разработке новых лекарственных соединений, анализе аэродинамики и прогнозировании климатических процессов».

 
Промышленные отрасли также активно используют потенциал высокопроизводительных вычислений, включая машиностроение, авиационную и автомобильную промышленность, а также энергетический и нефтегазовый сектор.

 
Распространение цифровых двойников позволяет заранее оценивать характеристики изделий, моделировать различные сценарии эксплуатации и оптимизировать конструкции до стадии производства, что снижает затраты. Финансовые организации применяют такие ресурсы для оценки рисков, автоматизированной торговли и выявления подозрительных операций, что делает суперкомпьютерные мощности важным инструментом и в этой сфере. «Известия» направили запрос в Минобрнауки, но на момент публикации ответ получен не был.