Китай против США: Чей суперкомпьютер будет лучше?

Мы постепенно начинаем привыкать к тому, что в борьбе за самые передовые цифровые технологии сходятся уже не США и Япония или не США и Сингапур или Южная Корея, а США и Китай. Развязанная Дональдом Трампом торговая война против Китая имеет целью замедлить бурный рост китайской экономики, а вместе с ней и рост технологий.

Американцы привыкли во всём быть первооткрывателями. Точнее — считать себя таковыми и рассказывать об этом своим детям. Ведь, по американской версии, освоение космоса начинается не с полёта Юрия Гагарина на космическом корабле «Восток», а с «покорения» Луны, которое случилось позже. Ну и Вторую мировую войну, понятное дело, выиграли американцы, ведь, не будь второго фронта, открытого в 1944 году, Советский Союз, конечно, не справился бы с гитлеровской Германией.

Американцы также привыкли считать себя самой технологически развитой страной, и не без оснований на самом деле. Так, в 2018 году США вырвались вперёд в мировой гонке суперкомпьютеров, лишив лидерства Китай. Теперь же Поднебесная хочет восстановить статус-кво, причём не просто догнать США, но и перегнать их. Новейший китайский суперкомпьютер должен быть в 50 раз быстрее американского, который сейчас официально является самым мощным.

Удастся ли это Китаю?

Вычислительная революция

Как сообщило китайское издание South China Morning Post со ссылкой на источники, Китай намерен инвестировать миллиарды долларов в создание самого быстрого суперкомпьютера. Об этом решении пока не объявлено официально, однако источники в китайской IT-отрасли заявляют, что Пекин твёрдо решил снова стать номером один в мире.

Фото: www.globallookpress.com

Издание уточняет, что на обновление инфраструктуры суперкомпьютеров китайских инженеров толкает утрата лидерства, которое длилось 10 лет, до тех пор пока США не построили свой сверхмощный компьютер Summit. Задача инженеров — создать на базе своих самых мощных вычислительных машин компьютер, который будет быстрее американского на 50% и возглавит рейтинг Top500.

Способность производить современные суперкомпьютеры является важным показателем технического прогресса любой страны, поскольку они широко используются для решения задач, начиная от прогнозов погоды и моделирования океанских течений, заканчивая энергетическими технологиями и моделированием ядерных взрывов,

— отмечается в статье.

В 2015 году президент США Барак Обама подписал распоряжение о начале работ по созданию Национальной стратегической вычислительной инициативы (NSCI), чтобы ускорить разработку технологий для суперкомпьютеров с расширенными возможностями и финансировать исследования в области постпроводниковых вычислений. Фактически был дан старт разработке нового американского компьютера, который сможет производить вычисления с экзафлопсной скоростью.

Чтобы понять, что это такое, необходимо рассмотреть понятие «флопс». Производительность суперкомпьютеров измеряется во флопсах — количестве операций над числами с плавающей точкой в секунду. Это необходимо для максимальной точности расчёта, при котором не подходит принцип стандартного компьютерного вычисления, предполагающий работу с целыми числами. Суперкомпьютер должен работать с вещественными или действительными числами, а не с модульной арифметикой.

Скорость вычислений в 1 млн флопс была достигнута в США в 1964 году, хотя на год раньше в СССР появился суперкомпьютер, способный производить 24 млн операций в секунду, однако он работал с целыми числами. С тех пор суперкомпьютеры в разных странах становились всё быстрее, покоряя планки в 1 гигафлопс (1 миллиард флопс), 1 триллион флопс и, наконец, в 1 петафлопс (1 квадриллион флопс).

Фото: www.globallookpress.com

С 2010-х годов США, Китай и ряд других стран официально объявили своей целью создание экзафлопсного суперкомпьютера, способного производить 1 квинтиллион (или 10 в 18-й степени) операций с плавающей точкой в секунду. Учёные всего мира считают достижение такой скорости расчётов революцией в мировой вычислительной технике.

Несмотря на все усилия президента Обамы, в 2016 году ближе всего к этой цели подошёл всё-таки Китай, построивший компьютер Sunway TaihuLight, достигший скорости в 93 петафлопса, или 10 в 15-й степени операций с плавающей точкой в секунду. Надо сказать, что до Sunway TaihuLight мировым лидером также был китайский суперкомпьютер Tianhe-2, достигший скорости в 54,9 петафлопса.

Однако в 2018 году, как уже говорилось, специализированный рейтинг Top500 возглавил американский суперкомпьютер Summit, разогнавшийся до 122,3 петафлопса. Вторую строчку также занял американский компьютер — Sierra, имеющий мощность в 94,6 петафлопса, что пусть немного, но быстрее, чем китайский Sunway TaihuLight. Таким образом, китайские компьютеры в 2018 году заняли третью и четвёртую строчки мирового рейтинга.

Именно это и вынудило Китай стремиться вернуть себе лидерство.

США против Китая

Как пишет South China Morning Post, США пошли в наиболее серьёзную атаку на Китай в области высоких технологий с началом 2010-х годов. Когда Китай построил своего первого вычислительного монстра Tianhe-2, ставшего лидером с 2013 года, президент США Барак Обама запретил продажу Пекину высокопроизводительных чипов Intel, Nvidia и AMD. Поднебесной пришлось дальше обходиться без американских полупроводников.

Фото: www.globallookpress.com

Каково же было удивление Вашингтона, когда в 2016 году появился Sunway TaihuLight, работающий на китайской операционной системе Linux. Система включает в себя локально разработанный чип под названием Matrix-2000, заменивший и превзошедший американские аналоги. И Китай побил свой же рекорд скорости вычислений.

Хотя США являются основным конкурентом и пытаются сдерживать прогресс Китая, огромный внутренний спрос на суперкомпьютерные мощности вынуждает нас решать проблемы путём независимого развития,

— сказал газете исполнительный директор по исследованиям новых технологий в аналитическом центре Китайского института развития в Шэньчжэне Цао Чжунсян.

Каков же китайский план? План инвестиций от правительства Китая и местных органов предусматривает модернизацию китайских суперкомпьютеров до экзафлопсной скорости в течение ближайших трёх лет.

Этим будут заниматься Национальная лаборатория морской науки и техники Циндао, Национальный центр суперкомпьютеров в Тяньцзине и Национальный центр суперкомпьютеров в Шэньчжэне. Работы планируется завершить к 2022 году. Цель — серьёзно обогнать американский компьютер Summit.

Издание напоминает, что план, возможно, придётся корректировать, так как американская программа Exascale Computing Project (проект экзафлопсного суперкомпьютера) обещает появление такой машины у США в 2021 году.

Единственное, что теперь может помешать Китаю, — это торговая война с США. Не будем забывать, что окончательного торгового соглашения между президентом США Дональдом Трампом и председателем КНР Си Цзиньпином пока нет. Торговые представители стран лишь наметили план и согласовали ряд пунктов, Пекин пошёл на уступки, и Трамп отказался от планов вводить новые 200-миллиардные пошлины на китайские товары 1 марта.

Д. Трамп. Фото: www.globallookpress.com

Одним из требований Трампа является сокращение программ господдержки в Китае. Президент США уже даже не скрывает, что стремится сдержать бурный рост Китая, и в Поднебесной это прекрасно понимают. Именно поэтому Китай должен ускорить свои инвестиции или же производить их теневыми способами.

Кстати, согласно мировому рейтингу, Китай обгоняет США по числу суперкомпьютеров. У Поднебесной их 206, а у США — 124. Далее в списке идут Япония (36 суперкомпьютеров), Великобритания (22) и Германия (21). Россия занимает 15-е место с четырьмя суперкомпьютерами.

По данным рейтинга Top500 за ноябрь 2018 года, самым быстрым в России является суперкомпьютер МГУ «Ломоносов-2», имеющий скорость в 2,5 петафлопса, однако уже анонсированы планы разогнать его до стабильных 5 петафлопс. «Ломоносов-2» занял 79-е место в мировом рейтинге. Суперкомпьютер Гидрометцентра России занял 292-е место, компьютер Сбербанка — 345-е место. У МГУ также есть суперкомпьютер предыдущего поколения «Ломоносов», который сейчас занимает 485-е место.

Таким образом, России есть к чему стремиться, и она продолжит это делать. Пока же совершенно непонятно, будет ли в обозримой перспективе достигнута экзафлопсная скорость вычислений в мире, потому что оба лидера этой гонки спят и видят, как бы помешать друг другу это сделать. И причины тут в личных амбициях Трампа, его предвыборных обещаниях, тогда как Китай не только монополизирует мировой IT-рынок, но и толкает вперёд мировой прогресс. Суперкомпьютеры КНР должны в будущем стать поддержкой технологии 5G, пользоваться которой будут не только в Китае.