Моделируя историю универсума

Два гиганта мировой индустрии IT-технологий компании SGI (благодаря роману Виктора Пелевина "Generation П" в нашей стране она больше известна под своим старым названием - Silicon Graphics) и Intel (крупнейший в мире производитель микропроцессоров) замахнулись в буквальном смысле на проект вселенских масштабов. В рамках программы COSMOS, реализуемой под руководством известного космолога Стивена Хокинга из Кембриджского университета, будет создан компьютерный суперкластер Altix 3000. Сердце суперкластера - 128 процессоров Itanium 2. И вся эта система в целом сформирует ядро британской сети космологических исследований (CosmoGrid) для обслуживания совместных научных исследований участников консорциума - факультета прикладной математики и теоретической физики Института астрономии и Кавендишской лаборатории Кембриджского университета, а также Лондонского королевского колледжа, Портсмутского университета и Университета Сассекса. В итоге британские ученые смогут проводить совместные исследования в области моделирования истории Вселенной - начиная с первых долей секунд после Большого Взрыва и до сегодняшнего дня, то есть за временной интервал порядка 14 миллиардов лет.

Профессор Хокинг заявил, что "приобретенный консорциумом COSMOS суперкластер позволит нам эффективно работать с огромным количеством поступающих данных о нашей Вселенной". Профессор знает, что говорит┘

Английского физика-теоретика Стивена Хокинга в его 61 год сравнивают не иначе, как с Ньютоном и Эйнштейном. При этом Хокинг уже более 30 лет прикован к инвалидному креслу (страшный неизлечимый недуг с каким-то несерьезным названием - боковой амиотрофический склероз). Он видит и слышит, но лицо его - практически неподвижная маска. Он не может даже говорить - последствия операции трахеотомии в 1985 году. Кроме мозга, ему подчиняются лишь два пальца левой руки. Ими он и управляет специально сконструированным компьютером и синтезатором речи, вмонтированными в кресло. Скорость общения Стивена Хокинга с внешним миром - 15 слов в минуту. Однако...

"Я доказал, что возникновение Вселенной могло произойти по законам физики. Но это не доказательство, что Бога нет, - это лишь показывает, что в нем нет необходимости, - заявил как-то Хокинг. - Нет никакой разницы между нашими современными теориями и теорией тяготения Ньютона, просто современные теории намного сложнее. Но они означают то же самое... Мы по-прежнему считаем, что Вселенная логична и прекрасна. Просто мы отказываемся от слова "Бог".

Возможно, компьютерный суперкластер с исключительно высокой производительностью, с возможностью глобального совместного использования, оснащенный самыми современными средствами визуализации и иерархического хранения данных, лишний раз укрепит уверенность Стивена Хокинга в правильности своих теоретических умозаключений.

Как бы там ни было, но Пол Шеллард, директор проекта COSMOS по супервычислениям, добавляет: "Система Altix 3000 даст нам возможность легко проверить наши математические модели Вселенной, "примерив" их на огромное количество данных, полученных в ходе космологических наблюдений". В частности, британские исследователи надеются существенно уточнить представления о размерах, форме и составляющих частях нашей Вселенной.

Вообще надо сказать, что распространение высокопроизводительных кластерных суперкомпьютерных систем - это общемировая тенденция. Многие фундаментальные и прикладные задачи науки требуют привлечения так называемых НРС-решений (high performance computing solutions - решения в области высокопроизводительных вычислений), рынок которых неуклонно развивается.

Аналитическая компания IDC прогнозирует, что в 2006 г. в мире будет продано 85 тыс. HPC-решений, а емкость рынка высокопроизводительных вычислений составит 6,8 млрд. долл. (в 2003 г., по прогнозам той же IDC, - 5,3 млрд. долл.). Самые высокие показатели роста применения HPC-решений демонстрируют биология, медицина, вирусология и другие науки "о жизни".

Каково должно быть быстродействие системы, решающей перечисленные выше задачи? Скажем, проект Американского физического общества TeraGrid, объединяющий компьютеры из научно-исследовательских учреждений, в состав которых входит 3300 процессоров Itanium, предусматривает скорость, равную 13,6 триллиона вычислений в секунду (терафлоп), и возможность оперировать 450 триллионами бит информации. Для сравнения. Обычная ружейная пуля летит со скоростью - 330 м/с. Если соотнести 1 м/с с одним флопом - одной операцией компьютера, то скорость пули, "соответствующей" скорости работы TeraGrid, равнялась бы 13,6 тыс. млрд. метров в секунду. "Пуля TeraGrid" облетала бы Землю триста тысяч раз в секунду!

Идея кластерных вычислений, что называется, овладевает научными массами. Так, в Южной Корее объявлено о проекте объединения более 100 тыс. персональных компьютеров в сеть "peer-to-peer". Эта сеть превзойдет по производительности традиционные суперкомпьютеры.

Другими словами, сеть - это и есть суперкомпьютер. И очень похоже, что уже в обозримом будущем вся наша планета станет просто единым суперкомпьютерным кластером. Возможно - одним из многих узлов (узелков!) в суперкомпьютере под названием "Вселенная".