Суперкомпьютер үшін «суперми» керек

Газет мақаласы "Айқын" газеті №114

Ұлы дала еліне шың елінен аса қуатты суперкомпьютер әкелінгелі жатыр. Сарапшылардың есептеуінше, оның құны шамамен 6 миллиард теңгеден асады екен. Осыған орай, екі ел арасында «Қытай Халық Республикасы Үкіметінің Қазақстан тарапына суперкомпьютерді ұсыну жобасы жөніндегі ынтымақтастық туралы келісімге қол қою туралы» біздің Үкіметтің қаулысы әзірленді.

Суперкомпьютер үшін «суперми» керек

Адамзат суперкомпьютерлерді әр­түрлі салада және саналуан мақсатта пай­даланады. Мәселен, британдық talkSPORT порталының суперком­пью­тері биылғы «Чемпиондар лигасының» нә­тижелеріне болжам жасап, ширек фи­налдан ақырғы сайысқа дейінгі бар­лық матчтың жеңімпаздарын айтып бер­ген. Оған сенгендер мысалы, фи­нал­да «Ювентус» пен «Барселона» бақ сы­насып, алғашқысы 2:1 есебімен жеңіс тұғырына көтеріледі деп бәс тікті. UEFA Champions League Final 2019 жылғы 1 мау­сымда Мадридтегі «Метрополи­тано» ста­дионында өткені мәлім. Оның қоры­тындысынан бейхабар оқырман­дарды құ­лағдар ете кетсек, ақтық сында ағыл­шын­дық қос футбол клубы бірінші-екінші орындарды бөлісті. Чемпиондар ли­гасының финалына осымен тоғы­зын­шы рет шығып отырған атақты «Ли­­­верпульға» бұл өріске алғаш аяқ ба­сып отырған финал дебютанты «Тот­тенхэм Хотспур» қарсылас атанды. Тә­жірибе жеңді.

Ұлыбритания суперкомпьютерінің жер­гілікті футболшылар әлеуетін жете ба­ғаламай, жаңылысуы осындай құрыл­ғылардың керексіздігін білдірмейді. Өйт­кені зияткерлік машиналарды да адам­дар басқарады, оларға өңделетін бұрыс деректерді жүктейтін де солар. Де­мек, суперкомпьютерлер ғаламат әрі нақ­ты нәтижелер беруі үшін оларды на­ғыз мамандар мен білгірлер басқаруы шарт.

Суперкомпьютерлер дүние­жүзінде жаңа химиялық қосы­лыстар формуласына қол жет­кізу, адам қиялы жетпес ғажайып құрылыс конструкцияларын егжей-тегжейлі түзу, тіпті жаңа киім үлгілерін жобалау үшін де қолданылады. Қарапайым сөз­бен айтқанда, әңгіме болып отырған суперқұрылғылар басқа қуатты компьютерлер бірнеше күн не­месе бірнеше апта жоғалтатын операцияларды санаулы се­кунд­тар ішінде орындап тастайды.

АҚШ пен Германия сарап­шы­лары жыл сайын екі рет әлем­­дегі ең қуатты суперком­пью­тер­лер ті­зімін құрады. Бұл – аталған сек­тордағы жаһандық беделді рей­тинг саналады. 2019 жылғы мау­сымда қайта жаңғыртылған ті­зім­ді Қытай бастап тұр. Шығыс көр­­­шіде қазір аса қуатты 219 осы­н­­дай жүйе бар, яғни ол адамзат қо­лындағы «супер­­комптардың» жалпы санының 43,8%-ына ие. Соның ішінде мәселен, Цзянсу провинция­сының Уси қала­сын­дағы «Су­перкомпьютерлер ұлт­тық орта­лығында» орналасқан Sunway TaihuLight 93 мың тера­флопс жылдамдықпен есептеу жүр­гі­зуге қауқарлы.

Екінші орынға АҚШ (116) жайғасты. Дегенмен төрткүл дү­ние­дегі ең қуатты супер­ком­пью­тер де соның еншісінде – Оук Ридждегі Ұлттық зерттеу лабо­ра­ториясында тұрған ­Summit жүйе­сінің қуаттылығы 148,6 мың терафлопсқа жетеді.

Рейтингтің «ондығына» сон­дай-ақ Жапония (29 суперқуатты жүйе тиесілі), Франция (19), Ұлы­британия (18), Германия (14), Ирландия (13), Нидерланды (13), Канада (8), Италия (5) кіреді.

Қазақстан әзірше тізімде жоқ. Егер Қытайдан суперком­пьютер алса, республикамыз да осы жа­һандық рейтингтен орын алмақ. Бірақ, әрине, бұл – басты мұрат емес. Бастысы, сол қуатты құрыл­ғыны ұтымды пайдалана білу және пайда көру.

ІТ мамандардың айтуынша, суперкомпьютерлер айрықша күтімді және бөлекше қызмет көрсетуді қажетсінеді. Мәселен, ол ұдайы салқындатылуы тиіс. Бұған қоса, микропроцессор­лары санының көптігіне және өңдеу жылдамдығының өте жо­ғары болуына орай көп энергия тұтынады. Тиісінше, қыруар қар­жылық шығынды талап етеді.

Қазақстан мен Қытай ара­сындағы «Суперкомпьютерді ұсыну жөніндегі ынтымақтастық туралы келісім» жобасында ай­тыл­ғандай, Қытай тарапы Қазақ­станға өтеусіз көмек тү­рінде құны 109,66 миллион юань немесе ағым­дағы бағам бойын­ша 6 мил­лиард 107 миллион тең­ге тұратын суперкомпьютер жүйесінің жиынтығын ұсынады.

Құжатта жиынтыққа не ене­тіні де көрсетілген, атап айт­қанда, оның арасында: «1. Rack System; 2. SKVM; 3. Management Nodes; 4. Login Nodes; 5. High-precision meteorological numerical forecasting system; 6. Gene information processing system; 7. AI & Deep learning Platform System; 8. Simulation Compute Node; 9. Parallel File System; 10. Backup file system; 11. High-end Fault-Tolerant Computer; 12. Infiniband High Speed Network; 13. Gigabit Network; 14. 10 Gigabit Network» бар.

Осының барлығы келісім бойынша әл-Фараби атындағы Қазақ ұлттық университетіне беріледі. ЖОО «Қазақстан та­рапының жауапты орын­даушы­сы» ретінде бекітілген.

Қытай тарапы жабдықтарды Алматы қаласына тасымалдап жеткізеді. Суперкомпьютер жаб­дықтарын монтаждау және іске қосу үшін Қытайдан техни­калық персонал келмек. Отан­дық ма­ман­дарды ол құрылғыда опера­ция­лар жүргізуге және оған тех­никалық қызмет көр­сетуге де солар оқытады деп кү­тілуде. Осы жұмыстарға ел бюд­жетінен қара­жат шығын­далмайтыны, оның бәрін шығыс көрші өз қаражаты есебінен жүзеге асыратыны хабарланды.

«Барлық қажетті іске қосу-реттеу жұмыстары жүргізілген соң, Қазақстан тарапы атынан университет және Қытай тарапы модельдердің сапасын, санын және стандарттарын бекітеді және Қазақстанның қолда­ныс­тағы нормативтік құқықтық актілеріне сәйкес жабдықты пайдалануға қабылдау-табыстау актісіне қол қояды. Университет тіршілікті қамтамасыз етудің тиісті жүйесі бар, жабдықты орнату шарттарына сәйкес ке­летін орынжаймен қамтамасыз етуге жауап береді және өз қа­ра­жаты (бюджеттен тыс) есебінен барлық шығысты өзіне алады» делінген келісім жобасында.

Бұл бастапқы қадам ғана. Алда жобаны іске асыру бойын­ша егжей-тегжейлі мәселелер қос мемлекеттің жауапты орган­дары арасында қосымша қол қойы­латын келісімшартта көзделетін болады.


Білім және ғылым министр­лігінің мәліметінше, аталған ке­лісімге биылғы жылғы 11-12 қыр­­күйекте күтіліп отырған ел Пре­зиденті Қасым-Жомарт Тоқаев­тың Қытайға мемлекеттік са­па­ры аясында қол қойылмақ.

Ал еліміздің суперкомпью­терді тегін алуы туралы уағда­ластыққа 2015 жылғы мамырда Қазақстанның Тұңғыш Пре­зи­денті Нұрсұлтан Назарбаевтың елімізге сапарлап келген ҚХР төрағасы Си Цзиньпинмен ке­ліссөздері нәтижесінде қол жет­кізілді. Ақордадағы сол кездесу барысында Елбасы америкалық Силикон алқабы (Silicon Valley) үлгісінде республикамызда, әл-Фараби атындағы ҚазҰУ жаны­нан ІТ технопарк құруды және осы мақсатта көрші екі елдің ғы­лыми-техникалық ынтымақ­тастығын кеңейтуді ұсынды.

Н.Назарбаевтың байла­мын­ша, жаңа технобақ бүкіл әлемнен кәсіпкерлер мен инвесторларды тартуға арналған тұғырнамаға айналып, ақпараттық техноло­гияларды дамытудың драйвер­лерінің бірі ретінде қызмет етуі тиіс.

– Әл-Фараби атындағы Қа­зақ ұлттық университеті «Жаңа Жібек жолы университеттерінің Альян­сы» атты халықаралық ІТ техно­паркін құру бастамасын көтерді. 2015 жылғы қыркүйекте Елба­сының ҚХР-ға сапары аясында INSPUR компа­ния­сымен ын­тымақтастық туралы меморан­думға қол қойылды. Сонымен қатар жаңа суперком­пью­тердің техникалық сипатта­малары мен жеткізу шарттары талқыға салын­ды, – дейді ми­нистрлік.

БҒМ өнімділігі ғаламат жү­йе­нің әлеуетін әр салада пай­да­лану жолдары біраздан бері қа­рас­тырылып жатқанын жеткізді. Мәселен, 2016 жылғы ақпанда ведомство «Зерде» ұлттық инфо­коммуникация холдингі» АҚ-ымен бірге суперкомпью­терді «Электронды Үкімет» пор­талы­ның бұлтты сервисі» жо­басында пайдалану жөнінде уағ­даластыққа келіпті. 2017 жыл­­дың наурызында Алматы әкім­дігі ІТ технопарк инфра­құ­рылымын қаланы инно­вация­лық өркендету жобаларын жү­зеге асыруда қажетке жарату ние­тін жариялады.

Бұл сондай-ақ суперкомпью­термен жұмыс жасай алатын қазақстандық кадрларды даяр­лау үшін де қажет. Өйткені әзірге елімізде суперкомпьютермен жұмыс жасай алатын мамандар­дың саны небәрі жетеу ғана кө­рінеді және олардың өздері, не­гі­зінен, ресейлік құрылғылар­да машықтанған.

Ашығын айту керек, қытай­лардың қазақтарға беретін су­перкомпьютерін «дүниежүзін­дегі ең қуаттысы» деуге болмай­ды. 2017 жылғы 8 маусымда екі ел арасында қол қойылған ын­тымақтастық туралы үкіметара­лық меморандум ҚХР-дың грант есебінде ҚазҰУ-ға «ең жо­­ғарғы өнімділігі 1 мың 200 те­рафлопсты құрайтын супер­компьютер» ұсы­нуын қарасты­рады. Демек, әлгін­де айтылған жаһандық супер­компью­­тер­лер­дің ТОП-500 рей­тингінде Қа­зақстан шамамен соңғы жүздік­тен орын алуы ықтимал.

Өз кезегінде INSPUR қытай­лық өндіруші компаниясы да қазақтарға арналған суперком­пью­тер әлемдік ТОП-500 рей­тин­гіне кіретінін растады.

Әл-Фараби атындағы ҚазҰУ бұл құрылғыны қабылдап алуға сақадай-сай көрінеді: универ­ситет ІТ технопарктің жобалық-сметалық құжаттамасын дайын еткен. Суперкомпьютер, зама­науи өндірістік жабдықтар және көрме орталығы орналасады деп жоспарланған эксперименттік-өндірістік цехтың ғимаратын реконструкциялау жұмыстары жүргізілген.

Қымбат құрылғы не үшін қажет? Аталған жобаны жүзеге асыру нәтижесінде біріншіден, ақпараттық технологиялар сала­сындағы отандық ғылыми-өн­дірістік әлеуетті дамыту қам­та­масыз етілуге тиіс. Басқаша айт­қанда, осындай суперқуатты жү­йе­лерсіз ұлттық ғылым за­манауи жаңа деңгейге шыға ал­майды. Екіншіден, ақпараттық-комму­никациялық техноло­гия­лар саласындағы өнімдерді әзір­леу және коммерциялық пай­далану мәселесінде универ­ситеттер мен өнеркәсіптің ин­теграциясы жолға қойылмақ. Әйтпесе, болашақта да жергі­лікті индустрияның батыс­тық, болмаса, ресейлік және қы­тай­лық тиісті өнімдерге деген тә­уел­ділігі сақталады.

Үшіншіден, қазақстандық сту­денттер, оқытушылар, ғы­лыми кадрлардың қатысуымен стартап­тарды дамыту, кәсіпо­рын­дардың өсуі үшін жағдай жасау көзделуде. Төртіншіден, суперкомпьютер университет меншігі болумен шек­телмей, жеке және мемле­кет­тік секторға қызметтер көрсетуі қажет.

БҒМ дерегінше, қазақ­стан­дық ғалымдар, еліміздің ғылы­ми-зерт­теу ұйымдары супер­ком­пью­тер арқасында механи­каның, гидро және аэродинами­каның, қатты денелер физика­сының, плазма физикасының, материал­та­нудың, электро­ника­ның, квант­­тық химияның, био­физи­каның және биотехноло­гия­лардың әртүрлі салаларын­дағы өзекті ғылыми пробле­ма­ларды шешу мүмкіндігіне қол жеткізеді. Ол 3D-прототиптеу, 3D-мо­делдеу және басқа бағыт­тарда да қажетке жарауға тиіс.

Ендігі міндет – суперком­пьютермен жұмыс жасай алатын әрі зерттеулер жүргізу мен әзір­лемелер жасау біліктілігінің жо­ғары деңгейіне ие кадрларды даярлау болмақ.