Противобюджетная оборона

В непростых экономических условиях принято решение о срочном финансировании программы по созданию российского суперкомпьютера. Казалось бы, заинтересованы в нем должны быть все, и прежде всего военные, которым суперЭВМ нужна для "проверки мощности ядерного щита". Оказалось, однако, что наш "щит" и новейший суперкомпьютер не вполне подходят друг другу. "Огонек" вникал в детали.
Почему военные скептически оценивают перспективы суперкомпьютера


В конце июля на расширенном заседании Совета безопасности страны российский политический лексикон пополнился новым словом — "петафлопс". Как выяснилось, именно отсутствие этого петафлопса мешает не только поступательному движению державы, тормозя социально-экономическое развитие, но и серьезно угрожает безопасности государства. "У нас сегодня такой не рутинный вопрос, я бы даже сказал, не кризисный, а стратегический", — уточнил на заседании президент Дмитрий Медведев.

На самом деле, в отличие от популярной в политических кругах приставки "нано", петафлопс означает вещь вполне конкретную — это 1 квадриллион компьютерных операций в секунду, производимых суперЭВМ. Или, как любят объяснять программисты, это "суммарная мощность 100 тысяч самых передовых на сегодняшний день ноутбуков, которые, если их сложить, образовали бы дорожку длиной в два с половиной километра".

"Шашечки" или ехать?

Выстраивание именно такой "дорожки" и должно стать главной задачей для страны в ближайшие полтора года. "Огромная часть предпринимателей, не говоря уже о чиновниках, вообще не знает, что такое суперкомпьютеры. Для них это экзотика типа тех станков, которые в 1920-е годы создавались для того, чтобы догнать и перегнать Америку", — подчеркнул президент.

По данным министра связи Игоря Щеголева, сейчас в стране уже действуют 47 суперкомпьютеров, правда, их суммарная производительность едва превышает 521 терафлопс. И если по общему количеству суперкомпьютеров Россия занимает 15-е место, то в мировом рейтинге сверхмощных ЭВМ самая передовая "машина" страны находится лишь на 35-й позиции. Первая — у суперкомпьютера IBM Roadrunner мощностью в 1,105 петафлопса, установленного в Лос-Аламосской национальной лаборатории Министерства энергетики США. Той самой, где сделали первую в мире ядерную бомбу и где до сих пор занимаются исключительно "оружейными" проблемами. Самый мощный российский вычислительный комплекс HP Cluster Platform 3000 обладает быстродействием в 95 терафлопсов. Это лишь 0,095 петафлопса.

Правда, единодушно согласившись с тем, что разрыв с компьютерной Америкой нужно срочно сокращать, чиновники так и не смогли объяснить, зачем, собственно, стране нужен новый суперкомпьютер. Разве что глава Росатома Сергей Кириенко уточнил, что сверхсовременная ЭВМ будет находиться в городе Сарове — российском аналоге Лос-Аламоса — и выполнять задачи по "проверке мощности ядерного щита страны". Еще через несколько дней точку в спорах о конкретном применении новых машин поставил президент. "При глобальном запрете на ядерные испытания проверить надежность ядерного щита можно, только используя компьютерное моделирование. Поэтому самые мощные в стране суперкомпьютеры будут располагаться именно в федеральных ядерных центрах", — заявил он на встрече с ведущими специалистами ядерно-оружейной отрасли в том же Сарове.

Но, как ни странно, сами военные, отвечающие за сохранность и боевое применение ядерного оружия, никакого восторга по поводу появления новой государственной программы не проявили.

— Тем, кто отвечает за ядерную бомбу, суперЭВМ сегодня просто не нужны, — заявил "Огоньку" высокопоставленный офицер 12-го Главного управления Министерства обороны, попросивший не называть его имени. — Начнем с того, что ни один специалист не согласится поставить на вооружение новый боеприпас, который не был испытан натурным, то есть настоящим, ядерным взрывом. А для проверки надежности уже существующих зарядов есть отработанные технологии. В теории можно, конечно, сэкономить, "обсчитав" на суперкомпьютере бомбу, сократив количество или вовсе отказавшись от испытаний, но никто не поручится за то, что произойдет с этим оружием не только в боевой обстановке, но даже во время хранения.

По словам военных, для проверки работоспособности электронных схем уже существующих "бомб" давно используются те же самые методы, что и в США. Разве что размеры приборов, применяемых для этой проверки, немного отличаются: у американцев весь измерительный комплекс умещается в чемоданчик-дипломат. У нас его перевозят на грузовике.

— Тут как в анекдоте: "Вам "шашечки" или ехать?" — считает офицер. — Тут важны не размеры приборов, а их работоспособность. То же самое относится к частям и деталям самого ядерного заряда. Их проверяют регулярно, в том числе и с помощью реальных подрывов на полигоне Новая Земля. Речь, конечно, не идет о полноценных ядерных взрывах, но фрагменты боезаряда проверяют постоянно. Так что 100-процентную работоспособность "ядерного щита" мы сейчас можем гарантировать.

Более того, как утверждают военные, испытания последних лет подтвердили, что "бомба не портится". Эксперименты, проведенные на новоземельском полигоне, доказали, что предельного срока хранения у боеголовок просто не существует и заряды, созданные еще 20-30 лет назад, полностью сохраняют свою эффективность.

— Все разговоры о том, что американцы сейчас располагают ядерным оружием нового поколения, а мы от них значительно отстаем, — это от лукавого, — уверен представитель 12-го Главка МО. — Понимаете, нет разницы, каким молотком вас ударили по голове: сделанным из титана или каменным. Если оба весят, скажем, 4 килограмма, то и эффект будет одинаковым, и повреждения абсолютно идентичными. У нас, если говорить о боеприпасах, сейчас есть все, что необходимо. Разница разве что в том, что заряд, на профессиональном сленге чаще называемый "керн", у американцев непрогораемый, а у нас — нет. То есть в случае возникновения пожара при хранении или транспортировке заряда американский боеприпас просто расплавляется без возгорания плутония и разноса радиоактивных частиц. У нас он будет гореть, испаряться, частицы в виде фейерверка будут разлетаться на значительное расстояние и, соответственно, произойдет заражение местности. Но, во-первых, угроза эта чисто теоретическая: за все годы существования ядерного оружия не было зафиксировано ни одного случая пожара с боеприпасами. Ни в Америке, ни у нас. А во-вторых, предпринимаемые технические меры защиты сейчас таковы, что "фейерверк" попросту невозможен. Никто не перевозит боеприпасы в открытом виде, они хранятся в полностью изолированных помещениях, и, например, на боевые самолеты их тоже не ставят.

"Издержки доктрины"

Что касается действий в условиях настоящего ядерного конфликта, то, уверяют специалисты, никакой суперкомпьютер тут не понадобится. Перечень задач для Вооруженных сил уже давно сформулирован в военной доктрине страны, условия применения ядерного оружия известны, а координаты целей и технические задания для ракет просчитаны еще в конце 1980-х.

— Если мы говорим о ядерном нападении со стороны Северной Кореи, например, то я уверен, что в ответ мы не будем применять ядерное оружие, ограничившись обычными войсковыми контрмерами, — говорит офицер "ядерного" управления Генштаба. — А если речь идет о полномасштабном военном конфликте, то стратегия ядерного сдерживания и заключается в том, чтобы в случае атаки при любом развитии ситуации нанести противнику "непоправимый ущерб". Ведь как было: цели заранее определялись для наших баллистических ракет — это крупные города и промышленные центры. Нью-Йорк и Вашингтон, например, никуда в последние годы не перемещались, так что необходимости в расчете новых заданий и траекторий просто нет. Что касается нашей противоракетной обороны, то для единственной существующей в стране системы — кольца ПРО вокруг Москвы — еще 20 лет назад просчитан и сектор подлета боеголовок противника, и набор задач. Согласно нашей доктрине, перехват будет осуществляться с помощью ядерных зарядов, то есть особой точности не потребуется, а то, что ядерные взрывы будут происходить где-то в 500 километрах от столицы, можно посчитать издержками советской военной доктрины.

Суперкомпьютер можно было бы использовать для корректировки задач по уничтожению подвижных целей, но, как считают эксперты, перед ядерными силами страны такой задачи никто никогда не ставил. Подводные лодки противника после пуска ракет должны уничтожаться силами ВМФ, а пусковые установки в зоне боевых действий — зона ответственности разведки и обычных войсковых подразделений, действующих по принципу "кто первый нашел".

В самом конце 1980-х на базе тогдашних суперкомпьютеров были просчитаны и все возможные траектории орбитальных аппаратов противника. Тогда же, кстати, во внутренних инструкциях ракетчиков появилась и своеобразная "игра в считалку": если запуск одного "шаттла" был сигналом разве что для программистов, выбиравших из тысяч уже подсчитанных вариантов возможную траекторию полета космического корабля, то запуск трех-четырех "челноков" одновременно означал начало боевых действий. Другой причины для старта такого количества кораблей советский суперкомпьютер вычислить не смог.

— На самом деле между нашим и американским подходом есть принципиальная разница, — уточняет офицер. — Если мы собираемся бить по неподвижным целям, то они считают необходимым отслеживать передвижение наших мобильных систем "Тополь-М" и соответственно координировать действия своих морских и космических группировок. Для этого, собственно, и нужен суперкомпьютер, способный за доли секунды произвести расчет изменившейся задачи. А нам координировать просто нечего. О создании спутниковой группировки пока только говорят, корабли Военно-морского флота выходят на выполнение задач поодиночке. Да что там говорить, если в войсках отсутствует полноценная связь! Командующий американской группировкой в Ираке, например, благодаря спутникам и современным средствам передачи информации на нескольких мониторах может следить, где находится каждая боевая машина, а командиры подразделений по широкополосной компьютерной связи могут попросить подвести боеприпасы. У нас во время прошлогодней войны в Южной Осетии командиры связывались друг с другом по мобильным телефонам, а выданные за последнее слово техники системы автоматизированного управления войсками "Созвездие" и "Акация", показанные президенту во время недавних учений в Новороссийске, были разработаны еще в конце 1970-х и до сих пор не отлажены. Тогда даже Верховный главнокомандующий был вынужден поставить 58-й армии "неуд". Так что о военных суперкомпьютерах нам говорить по меньшей мере рано.

Прямая речь: "На программе по созданию суперкомпьютера просто пытаются заработать"

Максим Шингаркин, консультант Комиссии при Президенте РФ по модернизации и техническому развитию экономики России, — о том, почему суперкомпьютером занялся Росатом.

— Когда говорят о новой программе по созданию в стране 48-й по счету суперЭВМ, почему-то забывают сказать, что инициатором появления очередного "национального проекта" выступил Росатом, а его руководитель Сергей Кириенко был основным докладчиком, попытавшимся разъяснить, зачем его ведомству понадобилось 2,5 млрд рублей бюджетных денег.

Дело в том, что Росатом как госкорпорация просто не может генерировать прибыль. Несмотря даже на то, что его бюджет состоит из внешне прибыльных отраслей: продажа электроэнергии, произведенной атомными станциями, прием на хранение отработавшего ядерного топлива, контракты по строительству АЭС за рубежом, поставки изотопов на внешний рынок, сделка по продаже США высокообогащенного урана, больше известная как контракт "ВОУ-НОУ".

Но если внимательно рассмотреть каждый из этих пунктов, выясняется, что, кроме бюджетных денег, оперировать Росатому просто нечем. Весь доход от продажи электроэнергии остается в госкорпорации и полностью уходит на текущий ремонт, переоборудование АЭС, разработку и строительство новых станций.

Зарубежные контракты могут быть прибыльны только в достаточно далекой перспективе. Пока что все энергоблоки за границей мы строим на собственные деньги, открывая для заказчика многомиллионные кредитные линии. Например, сейчас из бюджета России полностью финансируется ядерная программа Китая, которая в будущем должна приносить прибыль. Но подсчитать ее не возьмется никто, поскольку доходность этих контрактов никогда не обсуждалась, а все документы по сделке снабжены грифом "для служебного пользования".

К тому же очень сложно установить, во сколько обходится строительство одного энергоблока. По данным Росатома, например, возведение одного блока водородного реактора ВВР обойдется в 2 млрд долларов, стоимость бридерной установки на быстрых нейтронах БН-800 — 3 млрд. В то же время официально объявлено, что по контракту с Ираном мы получим за строительство блока лишь 800 млн.

Неизвестна и прибыль от контракта "ВОУ-НОУ", по которому мы поставляем в США оружейный уран. В этом случае Росатом оказывает чисто технические услуги, занимаясь, как говорят специалисты, "разубоживанием": добавлением в оружейный материал низкообогащенного урана. О новых технологиях здесь речи не идет — госкорпорация распродает то, что было наработано еще в Советском Союзе.

В итоге денег Росатому не хватает даже на самое необходимое. Например, еще несколько лет назад из эксплуатации должны были быть выведены блоки реактора чернобыльского типа РБМК на Ленинградской АЭС в Сосновом Бору. Они отработали свой срок в 30 лет и должны были закрыться. Тем не менее госкорпорация приняла решение продлить работу станции. Несмотря на то что даже оценить степень надежности оборудования там невозможно: на реакторах канального типа износ происходит внутри энергетической установки. Вскрыть ее нельзя, так что сейчас никто не знает, что происходит внутри. Но на вывод из эксплуатации каждого блока нужно 200 млн долларов, а таких денег у Росатома нет.

Поэтому для получения дополнительных средств и был использован главный козырь из колоды Росатома. В нынешней ситуации, когда секвестру не подвергся только оборонный бюджет, понятно, где можно искать деньги. Но из-за международных договоров увеличивать количество ядерных боеголовок нельзя, и сказать о том, что имеющиеся "бомбы" плохие — тоже невозможно. Тогда сразу возникнет вопрос: а что, собственно, делал Росатом, производя плохое оружие? Тогда и была найдена формулировка "наше ядерное оружие несовершенно", мы отстаем от американцев на поколение, и для сокращения разрыва нам не хватает быстродействующего компьютера.

Именно поэтому, когда говорят о применении этой супермашины, упоминают разве что ядерный щит страны. Для работы в других областях, похоже, использовать его никто не собирается.

Досье: Эволюция суперкомпьютеров

Впервые термин "суперкомпьютер" появился в начале 1960-х годов, когда специалисты Иллинойского университета США под руководством доктора Даниэля Слотника предложили идею создания первой в мире параллельной вычислительной системы. Это был значительный рывок в развитии технологии — теперь компьютер мог выполнять несколько задач одновременно, что резко увеличивало его производительность. Проект получил название SOLOMON. Первой ЭВМ, использующей этот принцип, стала ILLIAC IV, созданная группой Слотника и изготовленная в 1965 году компанией Burroughs по заказу NASA. ILLIAC IV выполняла 150 млн операций с плавающей точкой в секунду (150 мегафлопсов). До этого производительность вычислительных систем была ниже 1 мегафлопса.

Сам термин "суперкомпьютер" появился только в 1970-х годах. Во многом это произошло благодаря американцу Сеймуру Крею, который в 1976 году изобрел ставшую популярной первую относительно малогабаритную супер-ЭВМ CRAY-1. Обладавшая производительностью 180 мегафлопсов CRAY-1 была запущена в серию (выпущено более 80 штук) и использовалась в правительственных, промышленных и академических проектах.

В середине 1980-х лидирующие позиции заняли японские производители. В 1985 году системы FACOM VP-400 корпорации Fujitsu и NEC SX-2 компании NEC первыми в мире преодолели рубеж в 1 млрд операций с плавающей точкой в секунду —1,14 гигафлопса и 1,3 гигафлопса соответственно.

К концу 1980-х — началу 1980-х годов на первых местах в рейтингах супер-ЭВМ вновь оказались американские многопроцессорные компьютеры. Так, компания Intel разработала в 1990 году компьютер Intel iPSC/860, состоящий из 128 процессоров суммарной производительностью 2,6 гигафлопса.

Вскоре суперкомпьютер мирового уровня появился и в России — в 1994-м был наконец построен разработанный в Институте точной механики и вычислительной техники под руководством Бориса Бабаяна "Эльбрус-3" (производительностью 1 гигафлопс), который, однако, так и не был отлажен и запущен в серию.

В конце 1990-х компания IBM, стремясь удешевить производство суперкомпьютеров, применила при их разработке так называемую кластерную модель (когда несколько компьютеров соединяются в единую систему). Разрабатываемая с 1996 года кластерная система ASCI Blue (предназначенная для моделирования ядерных взрывов) продемонстрировала в 1998 году рекордный результат — 3 терафлопса (1012 операций в секунду).

В марте 2002 года японская NEC создала Earth Simulator, который занимался мониторингом и прогнозированием климата и атмосферных явлений. Компьютер с производительностью 35,86 терафлопса мгновенно возглавил все рейтинги суперкомпьютеров.

В июне 2008 года введен в строй компьютер Roadrunner, разработанный IBM для исследований в области ядерного вооружения. В ноябре на нем была достигнута производительность в 1,105 петафлопса (1015). С момента создания и до настоящего времени он занимает первое место в рейтинге самых мощных суперкомпьютеров в мире TOP500 Supercomputer.

Эксперт: "Суперкомпьютеру у нас просто нечего считать"

Заместитель директора ВНИИ атомного машиностроения по науке, объясняет, почему суперЭВМ не вписывается в экономику российской оборонки.

— В последние годы у нас появился новый фетиш: хорошо все то, что непонятно называется. Были нанотехнологии, теперь их заменили петафлопсами. Но суть от этого не изменилась.

На самом деле идея, озвученная на заседании Совета безопасности, выглядит замечательно: собрать максимально возможное количество исходных данных, пропустить их через суперкомпьютер, а на выходе получить продукцию, конкурентоспособную на мировом рынке. Но беда в том, что результат любого моделирования, пусть даже с помощью суперЭВМ, не может быть лучше исходных данных. То есть если вы обсчитываете на этой машине автомобиль ВАЗ, то и на выходе у вас будет тот же самый ВАЗ. А любые суперкомпьютеры имеют смысл только в сочетании с высокотехнологичным производством.

Когда мне говорят о росте экономики в связи с развитием парка электронных машин, я всегда привожу пример со штатом Калифорния. Наличие Силиконовой долины, самого мощного парка суперЭВМ в мире, лучших программистов, сосредоточенных именно в этом регионе США, никак не сказалось на экономической ситуации. У этого штата самый большой объем невыплаченных долгов в Америке, губернатор уже не один раз просил о помощи федеральные власти, и только в течение последнего года был готов дважды объявить дефолт на этой территории. Спасали его вовсе не суперкомпьютеры, а вполне реальные денежные вливания из бюджета страны.

На самом деле количество областей, в которых можно было бы применить очередной суперкомпьютер, — огромно: от нефтедобычи, разведки полезных ископаемых, мониторинга Мирового океана до газодинамики, работы с термоядерной энергией и запуска заброшенного в 1990-е российского адронного коллайдера в подмосковном Протвино. Но пока речь только о военном применении этой машины.

Но в оборонной отрасли для суперкомпьютера просто не существует никаких нерешенных задач. Все необходимые нам бомбы уже сделаны и посчитаны, причем сделано это на элементной базе, разработанной еще в 1970-х годах. И пока не изменится военная доктрина, не будет полностью закончено пока даже не начатое перевооружение армии, считать там больше нечего. Да и угроз, которые обсчитывались с помощью суперЭВМ в 1980-е годы, уже нет: программа СОИ похоронена, а американская ПРО вряд ли когда-нибудь будет создана.

Основу российской экономики сейчас составляют не высокотехнологичные производства, а добыча нефти, газа, производство никеля и алюминия. А на предприятиях ВПК просто некому воплощать в жизнь проекты, обработанные суперкомпьютером, — для этого нет ни современных отечественных станков, ни высококлассных станочников.

При этом, как ни странно это сейчас прозвучит, еще в 1950-х годах мы значительно опережали американцев в применении высокоскоростных вычислительных систем. Отставание, а затем и пропасть в несколько поколений возникли только из-за режима секретности. В американском военном ведомстве существует специальное управление, в задачу которого входит исключительно поиск применения военных разработок в гражданской промышленности, а в главную лабораторию по созданию ядерного оружия в Лос-Аламосе и космический центр управления в Хьюстоне ежедневно приходят сотни туристов. У нас любой контакт между военной промышленностью и гражданской был строжайше запрещен.

Я вообще сомневаюсь в том, что в отведенные полтора года будет создан российский суперкомпьютер. Во-первых, полностью отсутствует элементная база: предприятий в подмосковном Зеленограде, которые занимались этим в советское время, уже не существует, а новых пока не построено. Нет программистов, способных написать язык для новых машин. Вернее, они есть, но уже работают на "Майкрософт" или "Сан Майкросистемз", и чтобы перекупить их, не хватит отпущенных 2,5 млрд рублей. Нет людей, способных математически написать задачу для подсчета на суперЭВМ. Нет, наконец, элементарного бизнес-плана работы этой системы.

В мировом списке из 500 самых мощных ЭВМ у США ровно 476 позиций. А среди обладателей супермашин — не только оборонные предприятия, но и киностудии "Пиксар" и "Дрим Уоркс". Но затевать новый национальный проект ради того, чтобы повысить качество компьютерных спецэффектов на студии "Мосфильм", все же как-то странно.

Безусловно, при желании новой ЭВМ можно будет найти достойное применение. Но пока не сформулирован главный вопрос: что и зачем она будет считать. А без этого куда честнее сказать, что мы не собираемся делать ничего принципиально нового. Мы просто хотим купить за границей еще один мощный компьютер, вроде тех американских машин, которые в конце 1990-х поставили в ядерных центрах в Сарове и Снежинске. Вот и все.

Опубликовано в журнале «Огонёк»  24.08.2009 

назад

Материалы из архива

11.2009 Щит будущих поколений

Евгений Трифонов, gazeta.ruОдин из главных вопросов оборонной политики России – разумно ли ядерное разоружение страны в условиях появления все новых и новых ядерных держав. Чуть более полумесяца остается до 5 декабря, когда Россия и США должны представить согласованный Договор по стратегическим наступательным вооружениям, но сблизить позиции двух стран пока не удается. Вашингтон желает сохранить жесткий контроль над российскими мобильными межконтинентальными баллистическими ракетами «Тополь», с чем не согласны в Москве.

11.2006 Система радиационного мониторинга окружающей среды

В.П.Демченков, И.Э.Новиков, Государственный научный центр Центральный научно-исследовательский и опытно-констукторский институт робототехники и технической кибернетики, Россия Опыт применения техники ЦНИИ РТК во время ликвидации аварии на Чернобыльской АЭС показывает, что придание средствам противодействия радиационного загрязнения новых технических качеств требует нескольких лет целенаправленной работы.

12.2009 Беспомощность

Редакционная статья газеты «Ведомости»: - Президент, безусловно, активно реагирует на несчастья. Он проводит совещания с министрами и просит: МЧС — спасать, силовиков — расследовать, медиков — лечить, финансистов — финансировать, юристов — менять законы, каждого по отдельности — «взять под особый контроль». Риторика его ужесточается (сейчас уже применяются слова «безответственные мерзавцы», «раздолбайство»)...