В России создается первый крупный суперкомпьютер на отечественных процессорах серии «Эльбрус»

Как сообщает газета «Коммерсантъ» в материале Кристины Жуковой «Отечественные процессоры готовят к сверхзадачам. На базе «Эльбруса» планируют создать новый суперкомпьютер», в России планируют создать первый крупный суперкомпьютер на отечественном процессоре, который может стать одним из наиболее мощных в стране. Стоимость проекта оценивается более чем в 1 млрд руб. Устройство может использоваться в сфере оборонной промышленности, но за время его разработки сами задачи могут измениться, не исключают эксперты.




Процессор «Эльбрус-8СВ» образца 2017 года производства АО «МЦСТ» (с) АО «МЦСТ»
 

О разработке суперкомпьютера на базе российского процессора “Ъ” рассказали два собеседника на IT-рынке, знакомые с ходом проекта. По словам одного из них, речь идет о «долгосрочном военно-промышленном проекте, одна из частей которого — создание суперкомпьютера на российском процессоре "Эльбрус"«. Это первый крупный российский суперкомпьютер на отечественном процессоре, до этого для них использовали американские, указывает он: «На процессорах "Эльбрус" ранее работали только небольшие суперкомпьютеры размером со шкаф. Это же будет довольно мощный суперкомпьютер, который наверняка сможет войти в рейтинг TOP500». Одним из исполнителей проекта выступает Институт программных систем им. А. К. Айламазяна; предварительная оценка стоимости той части проекта, которая включает создание суперкомпьютера, превышает 1 млрд руб., сейчас идут подготовительные работы, уточняет собеседник “Ъ”.

В Институте программных систем подтвердили “Ъ”, что планируют участвовать в разработке суперкомпьютера на российском процессоре. По словам директора института Сергея Абрамова, «формируется крупный проект с целью решения конкретной прикладной проблемы в ОПК, и создание суперкомпьютера на российском процессоре — одна из частей этого проекта». Вероятнее всего, будут использоваться процессоры «Эльбрус», подтверждает господин Абрамов. По его мнению, «это будет один из наиболее мощных российских суперкомпьютеров».

Процессоры «Эльбрус» выпускает компания МЦСТ. Там отказались от комментариев, но отметили, что считают, что процессоры «Эльбрус» достигли производительности, которая позволяет использовать их при создании суперкомпьютеров. В компании «Байкал Электроникс», которая также разрабатывает отечественные процессоры, сообщили, что им ничего не известно об этом проекте. Там также полагают, что «есть все предпосылки», что в краткосрочной и среднесрочной перспективе проекты суперкомпьютеров на отечественной элементной базе будут реализованы в гражданской и коммерческой сферах.

Очередная версия мирового рейтинга суперкомпьютеров TOP500 вышла 11 ноября. В рейтинг входят три российских суперкомпьютера: на 79-м месте «Ломоносов-2» производства компании «Т-Платформы» в МГУ им. М. В. Ломоносова, на 282-м — компьютер производства «T-Платформы» и Cray в главном вычислительном центре Федеральной службы по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды, на 485-м — «Ломоносов» производства «Т-Платформы». В «Т-Платформах» на запрос “Ъ” не ответили.

Для вычислительных задач, обеспечивающих безопасность и обороноспособность страны, предпочтительно иметь продукты, архитектура и программное обеспечение которых прозрачны и полностью контролируются отечественными специалистами, рассуждает гендиректор Acer в России Дмитрий Кравченко. «Отечественный процессор и прочая элементная база — это основа современной кибербезопасности, особенно в оборонной промышленности и вооруженных силах».

«Суперкомпьютер идеально использовать в ОПК для разработки и моделирования вооружений. В боевых условиях необходимо вести огромное количество вычислений, обрабатывать видео, аудио и сенсорные данные. Все это сложно делать без участия кластера суперкомпьютеров»,— согласен руководитель центра бизнес-анализа ГК «Рамакс» Сергей Левашов. При этом на момент появления такого суперкомпьютера, возможно, уже придется создавать новые, так как «цели и задачи уже могут измениться», предупреждает заместитель гендиректора «Рамакс Интернейшнл» Сергей Костин.

Со стороны bmpd укажем, что, вероятно, конкретно в тексте идет речь о планируемой к вводу в строй в 2019 году супер-ЭВМ производительностью уровня 1 петафлопс, которая должна быть построена на процессорах «Эльбрус-8СВ», разработанных и производимых АО «МЦСТ» (Москва). Предположительно, данный суперкомпьютер будет введен в эксплуатацию в ФГУП "Российский федеральный ядерный центр - Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики" (ФГУП "РФЯЦ - ВНИИЭФ", Арзамас-16)  Однако дальнейшее создание перспективных суперкомпьютеров экзафлопной производительности на основе архитектуры «Эльбрус» планируется с использованием перспективного процессора «Эльбрус-16СВ», создаваемого МЦСТ с заявляемыми планами начала серийного производства этих процессоров с 2021 года. В опубликованном МЦСТ в начале 2018 года материале сообщалось, что универсальный процессор «Эльбрус-16СВ», находящийся сейчас в стадии создания, представляет собой шестое поколение отечественной архитектуры «Эльбрус», и основные технологические нововведения в ней будут следующие:

- Система на одном кристалле, включающая контроллеры периферийных устройств (т.е. «южный мост» вносится в микропроцессор).

- Аппаратная поддержка виртуализации, в том числе в кодах Intel x86–64.

- Масштабируемая векторизация до 48 флопс за такт.

- Аппаратная поддержка динамической оптимизации (рост производительности ядра).

Сообщается, что процессор «Эльбрус-16СВ» будет обладать производительностью до 1500 Гфлопс и будет выполнен по 16-нм технологии. Количество ядер – 16, тактовая частота – 2ГГц (на ядро), Объем неинклюзивной кэш-памяти (L2+L3) – 40 ГБ. Оперативная память с поддержкой 4-канальной DDR4 (темп – до 102 ГБ/с). Система на кристалле включает в себя следующие интерфейсы: PCIe 3.0, 1/10 Gb Ethernet, SATA 3.0, USB3.0 и др. Планируется возможность объединения до 4 микропроцессоров «Эльбрус-16СВ» на общей памяти с темпом межпроцессорного обмена – до 48 ГБ/с. Процессор «Эльбрус-16СВ» будет содержать около 6 млрд транзисторов и иметь потребляемую мощность около 100 Вт.

Согласно публикации, «новые технологии, закладываемые в микропроцессоре «Эльбрус-16СВ», включают виртуализацию ОС и двоичной трансляции; поддержка технологий SDN и SDS позволит реализовать все, что сегодня строится на микропроцессорах фирмы Intel, – виртуализованные центры обработки данных (в том числе с гостевыми ОС для Intel), системы хранения данных, системы программной коммутации данных, супер-ЭВМ. Микропроцессор «Эльбрус-16СВ» будет по основным показателям сопоставим с высокопроизводительными микропроцессорами фирмы Intel Xeon E7–4850 v4 (Broadwell) и Xeon Platinum 8153 (Skylake), выпущенными во втором и третьем кварталах 2017 года. В дополнение к этим данным следует указать возможность дополнительного повышения производительности «Эльбрус-16СВ» за счет оптимизирующего компилятора. При измерениях, проведенных на пакете SPEC CPU2006 с использованием текущей версии компилятора, логическая скорость процессора «Эльбрус-8С» (1,3 ГГц, 2015 года выпуска) на 17 и 30% превзошла показатели Intel Sandy Bridge (3,76 ГГц, компилятор GCC, 2014 года выпуска) на целочисленных и вещественных задачах соответственно».

«Анализ результатов ведущейся сейчас работы по развитию компилятора показывает, что производительность микропроцессора «Эльбрус-16СВ» на целочисленных задачах вырастет на 20%, а на вещественных – на 35%. Кроме того, оптимизация важнейших библиотек с использованием Ассемблера увеличит их производительность в 3–5 раз, что даст дополнительный прирост производительности прикладных программ на платформе «Эльбрус». Учитывая, что прогноз разработчиков фирмы Intel оценивает рост однопоточной логической скорости их будущих микропроцессоров единицами процентов, микропроцессоры «Эльбрус-16СВ» будут вполне конкурентны к моменту их выпуска в 2021 году».

«На базе разрабатываемых микропроцессоров «Эльбрус» планируется создание ряда супер-ЭВМ петафлопсной производительности (табл. 7). Стопетафлопсный суперкомпьютер на микропроцессорах «Эльбрус-16СВ» сможет на реальных задачах показывать производительность, которая сравнима с супер-ЭВМ экзафлопсного диапазона, построенными с использованием графических и векторных микропроцессоров. При этом показатели энергоэффективности, программируемости и надежности будут обеспечиваться на высоком уровне в силу тех качеств, которые присущи архитектуре «Эльбрус». Дальнейшие планы по освоению пиковой экзафлопсной производительности связаны с появлением в 2025 году 32-ядерного микропроцессора

«Эльбрус».





(с) АО "МЦСТ"

bmpd