Тихие коридоры Объединенного института ядерных исследований в Дубне уже давно не удивляются звуку работающих серверов — здесь привыкли к тому, что наука требует не только гениальных голов, но и грубой вычислительной силы. Однако появление суперкомпьютера «Говорун» даже местных старожилов заставило по-новому взглянуть на возможности, которые открываются перед физиками. Представьте себе: машина, способная перемалывать квадриллионы операций в секунду, стоит не где-то в абстрактном дата-центре Кремниевой долины, а прямо здесь, в сотне километров от Москвы, и решает задачи, от которых зависит наше понимание устройства Вселенной. На прошлой неделе в Дубне официально презентовали обновленную версию этого вычислительного монстра, и поверьте, это тот случай, когда цифры и спецификации говорят сами за себя. Признаюсь честно: когда я впервые увидел характеристики «Говоруна» в документации, мне захотелось немедленно позвонить знакомым физикам и спросить, что они теперь будут делать со всей этой мощью. Ответ, как выяснилось, уже есть — и он гораздо интереснее, чем просто «будем считать быстрее».
Железо с русской душой: как устроен «Говорун» и почему он не перегревается
Чтобы понять, почему вокруг этого проекта столько разговоров, нужно буквально залезть внутрь машины и посмотреть, из чего она собрана. Ядро «Говоруна» — это гетерогенная вычислительная среда, где центральные процессоры работают в связке с графическими ускорителями, и каждый компонент подобран не для маркетинговых буклетов, а под конкретные типы научных расчетов. Сергей Шматов, директор Лаборатории информационных технологий ОИЯИ, в разговоре с журналистами особо подчеркнул, что серверы «РСК Экзастрим ИИ», установленные в суперкомпьютере, являются современной модульной аппаратно-программной платформой, направленной на решение научно-инженерных задач с помощью технологий искусственного интеллекта. Меня в этом описании особенно зацепило слово «модульной» — оно означает, что машину не нужно списывать в утиль через три года. Если завтра появятся новые ускорители, их можно просто добавить в существующую архитектуру, не перестраивая весь кластер с нуля. И кстати, именно так в ОИЯИ и поступили в прошлом году, когда решили, что пора нарастить вычислительные мускулы.
Теперь давайте посмотрим на конкретные цифры. После завершения очередного этапа модернизации, который специалисты группы компаний РСК провели совместно с Лабораторией информационных технологий ОИЯИ, пиковая суммарная производительность «Говоруна» достигла 2,2 петафлопс в операциях с числами двойной точности. Что это значит на человеческом языке? Двойная точность — это когда компьютер считает с огромным количеством знаков после запятой, и любая ошибка округления может привести к неверным физическим выводам. Так вот, 2,2 петафлопс — это 2,2 квадриллиона таких сверхточных операций в секунду. Для сравнения: обычный игровой компьютер, даже самый навороченный, в лучшем случае выдает несколько десятков терафлопс в операциях с одинарной точностью, и то если повезет с видеокартой. При этом одна только графическая компонента «Говоруна» выросла на 36 процентов и теперь выдает 1,4 петафлопс в двойной точности. Оставшаяся мощность приходится на центральные процессоры, которые тоже не простаивают без дела.
И здесь мы подходим к, пожалуй, самой элегантной инженерной находке этого проекта — системе прямого жидкостного охлаждения. Каждый, кто когда-либо собирал мощный компьютер у себя дома, знает, какой это ад: вентиляторы ревут как турбины, а температура под нагрузкой все равно подбирается к критической отметке. Теперь представьте себе дата-центр, где одновременно работают сотни процессоров и тысячи графических ядер. Если бы не жидкостное охлаждение, которое разработала российская компания «РСК Технологии», «Говорун» просто физически не смог бы существовать в тех габаритах, в которых он находится. Внутри каждого вычислительного узла, построенного на базе серверного решения «РСК Экзастрим ИИ», установлены два процессора Intel Xeon Platinum 8468 четвертого поколения с 48 ядрами и тактовой частотой от 2,1 до 3,8 гигагерц, а также восемь графических ускорителей NVIDIA H100 с 80 гигабайтами памяти каждый. Все это богатство дополняется терабайтом оперативной памяти и шестнадцатью терабайтами быстрых SSD-накопителей с интерфейсом NVMe. Когда такая начинка начинает считать, тепловыделение становится колоссальным. Жидкостное охлаждение отводит тепло напрямую от чипов, позволяя упаковывать компоненты гораздо плотнее, чем при традиционном воздушном охлаждении.
Кстати, отдельного упоминания заслуживает система хранения данных, без которой любые вычисления теряют смысл. Представьте: вы обсчитали сложнейшую модель столкновения ионов, получили петабайты сырых данных, и теперь их нужно где-то хранить так, чтобы доступ к ним был практически мгновенным. В конце 2024 года общая емкость системы хранения «Говоруна» увеличилась на четверть и достигла 10 петабайт. Для этого были добавлены два новых узла RSC Tornado AFS, каждый емкостью по одному петабайту. Но самое интересное — это поддержка технологии GPUDirect Storage, которая обеспечивает прямую передачу данных между хранилищем и памятью графических процессоров. Если объяснять на пальцах: раньше данные шли по цепочке «хранилище — центральный процессор — оперативная память — графический процессор», а теперь они попадают прямиком в видеопамять, минуя посредников. Для задач машинного обучения и обработки экспериментальных данных это дает колоссальный прирост скорости. И вот здесь мы подходим, наверное, к самой интересной части — к тому, для чего же все это железо вообще нужно и какие задачи оно решает.
Охота за призраками микромира: от кварк-глюонной плазмы до квантовых полигонов
Помню, как в университете нам рассказывали про кварк-глюонную плазму — то самое состояние вещества, в котором Вселенная находилась в первые микросекунды после Большого взрыва. Тогда это звучало как чистая абстракция: ну плазма, ну кварки, подумаешь. Но когда ты осознаешь, что ученые в Дубне буквально воссоздают эти условия в ускорительном комплексе NICA, пытаясь понять, как из первозданного хаоса родились протоны и нейтроны, из которых впоследствии сформировались звезды, планеты и мы с вами, — вот тут-то и просыпается настоящий интерес. «Говорун» используется в качестве основного симулятора для детектора MPD эксперимента NICA, и именно он просчитывает, что именно должен «увидеть» детектор при столкновении тяжелых ионов на околосветовых скоростях. Замминистра образования и науки Григорий Трубников заявил, что как только машина будет полностью загружена задачами, она может войти в топовые рейтинги российских суперкомпьютерных систем. Но для самих физиков рейтинги вторичны — им нужно, чтобы расчеты сходились с экспериментом с беспрецедентной точностью.
Впрочем, зацикливаться на одной только кварк-глюонной плазме было бы неправильно. Квантовая хромодинамика — наука о том, как кварки взаимодействуют друг с другом посредством глюонов, — требует таких вычислительных ресурсов, что еще десять лет назад многие задачи в этой области считались практически нерешаемыми. Каждый дополнительный порядок точности в расчетах на решетке — а именно так моделируют поведение кварков — требует экспоненциального роста вычислительной мощности. «Говорун» как раз и дает тот самый скачок, который позволяет перейти от качественных оценок к количественным предсказаниям. Это особенно важно сейчас, когда на Большом адронном коллайдере в ЦЕРНе накапливается все больше экспериментальных данных, которые нужно с чем-то сравнивать. Кстати, именно поэтому вычислительные мощности «Говоруна» будут использоваться и для совместных проектов с мировыми научными центрами — тем же ЦЕРНом, немецким FAIR и американской Брукхейвенской национальной лабораторией.
И здесь мы упираемся в принципиально важный момент: «Говорун» — это не просто калькулятор, который быстрее считает то же самое, что и раньше. Его архитектура открывает дорогу принципиально новым методам исследования. Взять хотя бы физику конденсированных сред и сильно коррелированных систем. Это та самая область, которая отвечает за создание материалов будущего: высокотемпературных сверхпроводников, новых типов магнетиков, топологических изоляторов. Проблема в том, что поведение электронов в таких системах настолько сложное, что аналитически его не описать — только численное моделирование. И чем мощнее компьютер, тем более реалистичные модели можно строить. В отличие от физики элементарных частиц, где вы имеете дело с относительно небольшим числом объектов, в физике конденсированных сред вам нужно отследить поведение миллионов и миллиардов частиц одновременно. Каждая из них взаимодействует с соседями, и учесть все эти взаимодействия без мощнейшего суперкомпьютера просто невозможно. «Говорун» позволяет симулировать системы такого размера, о котором раньше приходилось только мечтать.
Отдельного упоминания заслуживает полигон для квантовых вычислений, развернутый на базе «Говоруна». Пока весь мир только присматривается к квантовым компьютерам, в Дубне уже используют гибридный подход: классический суперкомпьютер эмулирует работу квантовых алгоритмов, помогая физикам понять, какие задачи имеет смысл отдавать на настоящие квантовые процессоры, когда те станут достаточно мощными. Это, если хотите, такой мост между эпохой классических вычислений и грядущей квантовой эрой. И, пожалуй, самое важное, что я понял из разговоров с людьми, близкими к проекту: «Говорун» — это живой организм, который постоянно эволюционирует. В отличие от многих суперкомпьютеров, которые проектируются, строятся и потом работают годами без изменений, эту машину постоянно модернизируют. Год назад добавили ускорители H100, через полгода — новые узлы хранения данных, сейчас думают над следующим шагом. Именно эта философия непрерывного развития и делает проект по-настоящему интересным.
Большая игра: технологический суверенитет, кадры и ставка на искусственный интеллект
Где-то на задворках моего журналистского сознания всегда звучит один и тот же вопрос, когда я пишу про подобные проекты: а кто на этом всем будет работать? Можно построить самый мощный в мире суперкомпьютер, но если некому ставить задачи и интерпретировать результаты, все эти петафлопсы и терабайты превращаются в груду бесполезного железа. И вот здесь «Говорун» оказался проектом двойного назначения в самом лучшем смысле этого слова. С одной стороны, он решает фундаментальные научные задачи, с другой — служит тренировочным полигоном для нового поколения специалистов. Студенты и молодые ученые получают доступ к машине, о которой их сверстники в большинстве стран мира могут только читать в журналах. Они учатся писать параллельный код, оптимизировать алгоритмы под конкретную аппаратную архитектуру, работать с технологиями NVIDIA и Intel — словом, осваивают все то, что завтра будет востребовано в индустрии. Сергей Шматов выразил надежду, что это позволит более широко и интенсивно внедрять различные методы глубокого обучения при реализации исследовательских программ ОИЯИ.
С точки зрения государственных интересов, появление «Говоруна» — это еще и мощный аргумент в разговоре о технологическом суверенитете. В эпоху, когда санкционные ограничения могут в любой момент перекрыть доступ к зарубежным вычислительным ресурсам, наличие собственной мощной платформы становится не просто преимуществом, а вопросом выживания научных программ. И что особенно важно: значительная часть ключевых технологий здесь российская. Система жидкостного охлаждения, программная платформа «РСК БазИС СХД», инженерные решения по компоновке узлов — все это результат работы отечественных специалистов, а не просто сборка из импортных комплектующих. Конечно, процессоры Intel и ускорители NVIDIA — это американские компоненты, но умение интегрировать их в единую, эффективно работающую систему, да еще и с уникальными инженерными решениями, — это тот самый нематериальный актив, который нельзя купить за деньги.
Искусственный интеллект здесь, вопреки расхожему мнению, не очередной модный buzzword, а реальный рабочий инструмент. Физика высоких энергий генерирует такие объемы экспериментальных данных, что никакая армия аспирантов не в состоянии проанализировать их вручную. Когда коллайдер NICA заработает на полную мощность, его детекторы будут выдавать информационные потоки, сопоставимые с тем, что производят аналогичные установки в ЦЕРНе. Обрабатывать и классифицировать эти данные, выделяя редкие и интересные события на фоне миллиардов рядовых столкновений, — это задача, с которой лучше всего справляются алгоритмы глубокого обучения. Прирост производительности графической компоненты «Говоруна» на 36 процентов как раз и был сделан с прицелом на то, чтобы развернуть на этой машине полноценную инфраструктуру для обучения нейросетей. И это не какая-то далекая перспектива, а то, что происходит прямо сейчас, в мае 2026 года.
Знаете, когда я собирал материал для этой статьи, меня не покидало ощущение, что мы находимся в начале какой-то очень важной истории. История про то, как в небольшом подмосковном городе, который большинство россиян знают разве что по табличкам на трассе, создается инфраструктура, способная конкурировать с лучшими мировыми научными центрами. И дело даже не в рекордных петафлопсах или терабайтах — дело в том, что эта машина работает на переднем крае человеческого знания, помогая отвечать на вопросы, которые еще недавно казались сугубо философскими. Из чего состоит материя? Что происходило в первые мгновения существования Вселенной? Как создать материалы, которые изменят нашу повседневную жизнь? Мне кажется, что сам факт того, что ответы на эти вопросы ищутся прямо сейчас, в дата-центре на берегу Волги, заслуживает гораздо большего внимания, чем ему обычно уделяют. И я искренне надеюсь, что эта статья хотя бы немного помогла вам это почувствовать.
Подписывайтесь на канал, чтобы не пропустить новые статьи и ставьте нравится.
