Работы в данном направлении уже дали положительный результат – создан полноценный вычислительный центр на предприятии министерства обороны. Центр создали с применением новейших технологий в области ЭВМ и программного обеспечения собственной разработки и программ оптимизированных для работы на высокоскоростных компьютерах. КС-ЭВМ АПК-1. Он оснащен программным и прикладным обеспечением производства РФЯЦ-ВНИИЭФ. «КС-ЭВМ 1» предназначен для решения задач трехмерного моделирования и имитации. Это уменьшит время инженерных и конструкторских расчетов при проектировании и создании новейших проектов технических решений на предприятиях, заводах, ОКБ и НИИ в высокотехнологичной сфере и увеличит точность данных расчетов. Отечественным разработчикам удалось создать уникальную ЭВМ. Практически АПК-1 является мечтой конструктора для расчета современных проектов.

В системе используется технология «Gigabit Ethernet» для внутреннего и сетевого использования. Небольшие габариты КС-ЭВМ 1, дают возможность установить его в любом рабочем месте, просто обычные суперЭВМ по габаритным размерам похожи на небольшую отдельную комнату. КС-ЭВМ 1 не потребует дополнительных систем, например систему охлаждения, ни специального технического персонала. Можно сказать, что это практически немного увеличенный персональный компьютер. К плюсам КС-ЭВМ 1 относятся уменьшенные шумовые характеристики и малое энергопотребление. Осуществлена возможность использовать программные решения в параллельном, последовательном одно и много пользовательском режиме. «КС-ЭВМ 1» обеспечен кластерной MIMD-архитектурой с назначенной памятью, высокопроизводительной системой между процессорных обменов данными, поддерживает архитектуру х86.

Основные характеристики КС-ЭВМ АПК-1:

  • длина 650 мм;
  • ширина 325 мм;
  • высота 752 мм;
  • производительность 1.1 Тфлопс;
  • операционная система Linux;
  • электропитание 220 В;
  • система охлаждения – жидкостная;
  • монитор 24-дюймовый ЖК;
  • привод Blu-Ray;
  • картридер;
  • клавиатура и мышка.

Дополнительная информация.

Аналогичное компьютерное решения зарубежного производства стоит минимум в два раза дороже. В 2010 году на данную программу было предоставлено 1.1 миллиард рублей. В 2011 году – 1.5 миллиардов рублей.

В прошлом году 15 данных суперкомпьютеров передали 11 отечественным ОКБ, предприятиям и заводам, участвующий в программе «Развитие суперкомпьютеров и ГРИД-технологий». 50 процентов стоимости машин заплатило государство.

РФЯЦ-ВНИИЭФ также собрал 6 КС-ЭВМ АПК-1 для продажи на коммерческой основе. Программа рассчитана на производство 52 «КС-ЭВМ». Большая часть которых, будет продана на коммерческой основе. Предполагаемая заинтересованность отечественных предприятий около 100 Тфлопс. Планируется выпустить в этом году.

Еще дополнительные уточнения для специалистов:

а) Пиковая производительность разработанной универсальной (т.е. на платформе x86-64) компактной супер-ЭВМ (КС-ЭВМ 1, "персональный суперкомпьютер") составляет 1,1 Тфлопс на арифметических операциях двойной точности. Энергопотребление от 0,7 до 2,2 кВт (как эл. чайник) в зависимости от загрузки вычислительного поля. Цена от 1,45 млн. рублей в зависимости от аппаратной и программной комплектации (зарубежные аналоги типа Cray XT дороже в 2-4 раза!). Т.е. отечественная разработка уникальна, прежде всего, по совокупности параметров.

б) Пиковая производительность разработанной специализированной компактной супер-ЭВМ на базе арифметических ускорителей ("персональный компьютер специального назначения") составляет 3,5 Тфлопс на арифметических операциях двойной точности. Энергопотребление до 1,5 кВт. Цена от 400 тыс. рублей в зависимости от аппаратной и программной комплектации. Здесь также, как и в универсальных КС-ЭВМ 1, используется уникальная воздушно-водяная система охлаждения, позволяющая достаточно бесшумно (45-50 дБ на расстоянии 1 м - уровень шумности ПК) работать в обычных условиях офиса. Ремарка: разработка в 0,7 Тфлопс с чисто воздушным охлаждением имела место быть в качестве опытного образца 2009 года.

в) Дополнительно к корпусу, плотной компоновке узлов и системе охлаждения КС-ЭВМ 1 в РФЯЦ-ВНИИЭФ разработаны специализированное системное ПО, обеспечивающее, например, эффективный буфферизуемый обмен сообщениями между тремя платами с безкоммутаторным двухпортовым соединением InfiniBand (стандартные реализации MPI здесь просто не работают), полноценный "front-end" с графическим интерфейсом для многопользовательского режима работы в локальной сети предприятия, включающий подсистемы автоматизированного управления очередями заданий, автоматического сбора статистики (по эффективности распараллеливания и загрузки вычислительных ресурсов исполняемыми заданиями), трассировки, параллельной отладки, масштабируемого (!) ввода-вывода данных, табличной и 3D-визуализации и т.д.

г) Самое главное - импортозамещающее отечественное прикладное ПО (результат конверсии оборонных наработок в гражданский сектор), позволяющее эффективно (50-70% от пиковой производительности) использовать вычислительные ресурсы супер-ЭВМ с распределенной памятью при решении наукоемких промышленных задач.

д) Передача КС-ЭВМ 1 "предприятиям – участникам президентской программы" осуществляется на паритетной основе (с учетом внебюджетного софинансирования функциональными заказчиками) исключительно для отработки (адаптации, верификации и валидации) разрабатываемого в рамках программы прикладного ПО с целью проектирования и отработки перспективной инновационной техники (в первую очередь двойного назначения) высокотехнологичных отраслей промышленности (авиастроение, автомобилестроение, атомная энергетика и ракетно-космическая отрасль).

е) В РФЯЦ-ВНИИЭФ планируют выпустить модификацию КС-ЭВМ производительностью 3 Тфлопс (уже выпущен технический проект) и разработать тех. предложение на КС-ЭВМ 5 Тфлопс исключительно на универсальной x86-64 платформе. Количество вычислительных узлов (мат. плат) будет больше трех, поэтому безкоммутаторное соединение уже будет невозможным и предполагается использование специализированной системы межпроцессорных обменов (СМПО) собственной разработки и производства на базе ПЛИС (FPGA) с пропускной способностью канала 20-40 Гбит/с. В 2010 году произведены опытные образцы СМПО с пропускной способностью канала 10 Гбит/с.

ж) Из обозначенного заказа 52 комплектов КС-ЭВМ в рамках программы предполагается поставка 4 КС-ЭВМ, остальное исключительно на коммерческой основе.

з) Реальная потребность каждого из предприятий высокотехнологичных отраслей промышленности в вычислительных мощностях супер-ЭВМ в 2011 году оценивается на уровне 40-100 Тфлопс.