США постарается догнать КНР в гонке суперкомпьютеров

Эра экзафлопсных вычислений началась довольно буднично: осенью 2021 года эту планку взял Китай, причём на самом деле первая машина были запущена ещё весной, но новость запоздала, поскольку на этот раз разработчики решили не участвовать в мировом рейтинге TOP500. КНР пробежала этот путь очень быстро: планы по созданию экзафлопсных систем были опубликованы в 2019 году. Но возникли такие машины не на пустом месте, а в результате планомерной работы в течение десяти лет.

Примечательно тут то, что два известных на текущий момент китайских суперкомпьютера экзафлопсного класса — SunWay (ShenWei) OceanLight и Tianhe-3 — основаны на собственных разработках КНР. Первая использует чипы ShenWei SW26010-Pro (SW26010P) и имеет пиковую производительность 1,2 Эфлопс (FP32). Вторая же полагается в первую очередь на ускорители семейства Matrix, дополненные Arm-процессорами, и выдаёт более 1,3 Эфлопс в FP64-расчётах.

Впрочем, конкретные цифры уже не так важны, поскольку архитектурно обе системы относятся к новому поколению суперкомпьютеров, а идейно они наиболее близки к нынешнему лидеру TOP500, японскому Fugaku. И, как теперь стало понятно, санкционные запреты, принятые правительством США в 2019 году, не сработали должным образом, хотя и помешали КНР сделать третью систему экзафлопсного класса на базе решений AMD. Такое положение вещей, разумеется, не могло не расстроить США, планировавшие стать лидером в освоении 1 Эфлопс.

Фактически сборка первого экзафлопсного суперкомпьютера Frontier началась только в конце 2021 года, а окончательный ввод в эксплуатацию, по слухам, задерживается из-за проблем с интерконнектом Slingshot. Вслед за Frontier должен вступить в строй суперкомпьютер Aurora мощностью порядка 2 Эфлопс, а вот El Capitan (свыше 2 Эфлопс) заработает не раньше 2023 года. Поэтому страна оказалась в положении догоняющего. Хуже того, к 2025 году, как считают специалисты США, количество китайских экзафлопсных систем может вырасти до 10. При этом у КНР есть фора минимум в год.

Наличие суперкомпьютеров такого класса, как считают специалисты, уже становится стратегическим фактором: такие мощности позволят точнее моделировать сверхсложные процессы, например, в климатологии или физике высоких энергий, включая точную симуляцию процессов в ядерных взрывах. Но что не менее важно, они могут помочь в криптографии, а это, естественно, может поставить под угрозу национальную безопасность страны, не располагающей такими вычислительными мощностями.

Некоторые эксперты в области HPC считают, что санкции против китайских суперкомпьютерных центров по факту оказались вредны, и их следует смягчить, чтобы подробнее изучить архитектурные особенности китайских машин. Они же отмечают, что у США есть и преимущества, поскольку страна более десяти лет тратит существенные ресурсы на разработку ПО для сферы HPC, полагаясь при этом на хорошо знакомую аппаратную часть, представленную x86-64 и ускорителями, выросшими из GPU.

Вывод, сделанный Дэвидом Каханером (David Kahaner), главой ATIP (Asian Technology Information Program), прост: отмена санкций и ослабление режима секретности позволит развить кооперацию между научными командами США и КНР. С этим трудно не согласиться, но пожелает ли Китай раскрыть тайны своих вычислительных монстров, покажет время. Пока же санкции действуют, такое светлое будущее суперкомпьютерных наук остаётся под вопросом.