ИТМиВТ - Институт точной механики и вычислительной техники С. А. Лебедева РАН
Институт точной механики и вычислительной техники им. С. А. Лебедева РАН - научно-исследовательский институт в области информационных технологий, вычислительной техники и микроэлектроники
English
Главная страница Контактная информация Карта сайта и поиск
Об институте Решения Проекты Образование

На пути к возрождению

60 лет ИТМиВТ им. С.А. Лебедева

Сегодня наша компьютерная отрасль не может конкурировать с ведущими мировыми производителями процессоров и другой компьютерной техники. А ведь в течение почти 40 лет — начиная с 50-х годов прошлого века — по части создания мощных вычислительных комплексов для решения научных и оборонных задач мы практически не отставали от зарубежных разработчиков. Немалая заслуга в этом принадлежала ИТМиВТ (Институт точной механики и вычислительной техники им. С.А.Лебедева, РАН), сотрудники которого разработали более 20 уникальных типов ЭВМ общего и специального назначения. В смутные девяностые российская компьютерная отрасль оказалась попросту на обочине. И вот сегодня, кажется, настало время для ее возрождения: налицо предпосылки для восстановления и развития научной и инженерной школы разработки вычислительной техники, создания технологической базы для организации ее производства. Решение столь глобальной задачи невозможно без поддержки государства, объединения сил сохранившихся проектных центров. Обо всем этом шел разговор на Всероссийской научно-практической конференции «Перспективы развития высокопроизводительных вычислительных архитектур. История, современность и будущее отечественного компьютеростроения», организованной ИТМиВТ при поддержке Федерального агентства по промышленности и Российской академии наук в преддверии 60-летнего юбилея института.

Кооперация проектных центров

Как подчеркивали организаторы конференции, перед ее участниками стояла задача определить проблемы и узкие места в построении производительных вычислительных архитектур, найти возможные точки прорыва, осмыслить пути интеграции российских разработчиков в мировое разделение труда. А для этого необходимо объединить усилия научных и производственных коллективов, привлечь внимание государственных руководителей к поиску новых, перспективных архитектурных подходов, что в целом должно способствовать возвращению России в мировую индустрию компьютеростроения.

Обращаясь к участникам конференции с приветственным словом, начальник управления радиоэлектронной промышленности и систем управления Роспрома Александр Суворов отметил: «Особое значение имеет усовершенствование и развитие системы проектных центров, в которых создаются новые модели отечественных компьютеров. В этой связи очень важно освоение опыта проектной деятельности советского периода и роли в нем ИТМиВТ им. С. А. Лебедева как флагмана отечественного компьютеростроения тех лет».

Сегодня, считает Александр Суворов, есть все предпосылки для реализации национального проекта по разработке отечественного супервычислителя. Помимо ИТМиВТ РАН в той или иной степени сохранили свой потенциал такие проектные центры в области вычислительной техники, как НИЦЭВТ, ИНЭУМ, НИИСИ РАН и ИПМ им. М. В. Келдыша РАН. Необходимо восстановить между ними отраслевую кооперацию, в которую могут войти еще не менее 15 научных центров и предприятий России, работающих в области микроэлектроники и вычислительной техники. Общими усилиями задачу по созданию отечественной суперЭВМ можно решить в короткий срок — в пределах пяти лет. На возрождение полноценной научной школы, на уровне той, что была создана Сергеем Алексеевичем Лебедевым, потребуется не менее 10—15 лет.

Основной доклад на конференции сделал директор ИТМиВТ Сергей Калин. Подчеркивая актуальность вопроса разработки отечественного суперкомпьютера, он заявил: «России нужен проект по созданию собственной суперЭВМ, а также восстановлению промышленно-технологической инфраструктуры — экосистемы электроники. Организации, принимающие участие в конференции, и составляют костяк сети проектных центров, на которых может основываться разработка перспективных вычислительных машин».

По словам г-на Калина, в настоящее время к предприятиям отрасли электроники и вычислительной техники поступил мощный инновационный импульс со стороны государства, глубоко заинтересованного в преодолении отечественным компьютеростроением периода упадка. Вырабатывается механизм поддержки проведения работ по созданию отечественных суперкомпьютеров и объединения усилий сохранившихся и недавно образованных коллективов разработчиков. Сейчас отрасль практически преодолела состояние кризиса, специалисты доказали свою способность вести передовые разработки. Сформированы зоны ответственности компьютеростроения в сфере национальной безопасности и запланировано их расширение.

ИТМиВТ: славные традиции, широкие планы

В своем выступлении Сергей Калин назвал разработки и уникальные технические решения, впервые реализованные инженерами ИТМиВТ и подхваченные затем зарубежными коллегами. В год своего 60-летнего юбилея, сказал он, ИТМиВТ продолжает работу в области разработки перспективных информационно-коммуникационных технологий. В качестве стратегической цели определено формирование условий для разработки в нашей стране собственных высокопроизводительных вычислительных архитектур и суперкомпьютеров. В качестве важного достижения отмечено создание «Дизайн-центра микроэлектроники и радиоэлектронной аппаратуры», 70 высококвалифицированных специалистов которого ведут работы по созданию цифро-аналоговой техники, сложных функциональных блоков, «систем-на-кристалле» и т. д. Одним из показателей большого потенциала ИТМиВТ является средний возраст его сотрудников — 37 лет. Не менее напряженная работа ведется в области построения перспективных цифровых систем управления авиационными двигателями: разработано семейство бортовых процессорных модулей, являющихся звеньями систем автоматического управления газотурбинным двигателем (САУ ГТД).

Одним из инновационных направлений работы института стало создание беспроводных систем мониторинга широкого применения на основе реализации собственного стека ZigBee. К настоящему моменту произведены и прошли сертификацию модули для построения систем промышленного мониторинга и охранно-пожарной сигнализации.

Выполняет ИТМиВТ и государственные заказы: большой объем работ осуществлен в области внедрения системы биопаспортов, в создании системы информационно-навигационного обеспечения железнодорожного транспорта с использованием ГЛОНАСС/GPS/Galileo; разрабатывается видеоконтроллер высокого разрешения для мультимедийных систем цифрового ТВ и др.

О масштабных научных исследованиях, связанных с поиском принципиально новых решений в области построения архитектур вычислительной техники, рассказал руководитель этого направления Андрей Степанов. Развитие получила не фон-неймановская модель вычислений, которая является обобщением принципа динамического dataflow. Сформулированы архитектурные принципы и требования к структуре перспективного многоядерного процессора на кристалле.

Не менее плодотворно развивается технология оптимизирующей компиляции, которая многократно сокращает время работы компилятора и позволяет автоматизировать распараллеливание на произвольное количество ядер и получить высоконадежный и эффективный машинный код для любой уже существующей или новой вычислительной архитектуры. Об этой разработке рассказал заместитель руководителя департамента исследований и разработок Александр Дроздов.

Возрождение российской отрасли ВТ

Теме национальной, в том числе и информационной, безопасности было посвящено выступление Леонида Эйсымонта, заместителя главного конструктора суперкомпьютера стратегического назначения (СКСН) «Ангара», ОАО «НИЦЭВТ». Он сказал: «Для обеспечения национальной безопасности и решения наиболее важных научно-технических проблем России необходимо иметь мощные вычислительные центры, оснащенные СКСН. Исследования и разработки, расчеты производительности позволяют утверждать, что наша страна имеет реальную возможность после 2011 года изготовить образцы такой СКСН с характеристиками, близкими к перспективным американским High-End Computers. Залогом успешного решения этой задачи станет восстановление инфраструктуры отрасли на основе кооперации организаций научных институтов и производственных центров».

Александр Ким, генеральный директор ОАО ИНУЭМ, рассказал о работе по созданию МВК «Эльбрус-3», в основу которой положены разработки ИТМиВТ знаменитой системы «Эльбрус-1,2». «Архитектура „Эльбрус“, — подчеркнул он, — многократно повышает производительность за счет возможности одновременного исполнения операций, заложенной в аппаратную реализацию широких команд, и автоматического распараллеливания программ оптимизирующим компилятором, использующим аппаратную поддержку. Данный проект станет основой для реализации стратегического плана по созданию суперкомпьютера петафлопной производительности».

Разработкой многопроцессорных вычислительных структур с динамически реконфигурируемой архитектурой на основе ПЛИС занимается НИИ МВС ЮФУ. Заместитель директора этого НИИ по научной работе Илья Левин отметил: «При решении многих практических задач реальная производительность многопроцессорных вычислительных систем (МВС) резко падает — до 5—10% пиковой. Основная причина этого заключается в несоответствии „жесткой“ архитектуры МВС и информационной структуры широкого класса решаемых задач. Устранить проблему можно с помощью концепции МВС с „гибкой“, динамически реконфигурируемой (программируемой) архитектурой, подстраиваемой под информационную структуру каждой конкретной, решаемой в текущий момент задачи».

Перспективной отечественной платформе «Мультикор» посвятил свое выступление Ярослав Петричкович, директор ГУП НПЦ «Элвис». По его словам, реализация принципа сквозного иерархического параллелизма в СБИС серии «Мультикор» и в многокристальных системах на ее основе обеспечивает масштабируемую пиковую производительность при обработке сигналов и изображений. «Сравнительный анализ показывает, что отечественный сигнальный микропроцессор не уступает лучшим DSP-процессорам даже при реализации по худшим проектным нормам, — сказал он.

Конференция ИТМиВТ наглядно показала, что возрождение отечественной вычислительной техники началось. Есть реальные проекты, конкретные планы, сформированы команды разработчиков. Пожелаем им удачи.

Александр Семенов

 

IT-news, № 14 (111), 15 июля 2008 г.

Оригинал статьи PDF, 211 кб

© 1948—2016 «ИТМиВТ»
Версия для печати Контактная информация