Экзафлопсная конкуренция
Технологически первый электронный компьютер ENIAC был создан в США в 1947 году для выполнения расчетов, связанных с созданием водородной бомбы, напомнил заведующий кафедрой, профессор Московского института электроники и математики им. А. Н. Тихонова НИУ ВШЭ Лев Щур. И до сих пор самые мощные суперкомпьютеры находятся в национальных лабораториях США, подведомственных Министерству энергетики, уточнил он.
По устройству современный суперкомпьютер представляет собой тысячи вычислительных узлов, связанных сверхбыстрой сетью в единый кластер. То есть это большое количество устройств, способных работать как единая система и решать одну очень сложную задачу. Единица измерения производительности — флопс (Floating-point operations per second, FLOPS), то есть операция с плавающей запятой в секунду.
Десять лет назад, в 2016 году, самый мощный суперкомпьютер мог выполнять 93 квадриллиона (10 в 15-й степени) операций в секунду. Это была китайская машина Sunway TaihuLight. Современные лидеры работают в экзафлопсном диапазоне: 10 в 18-й степени операций ежесекундно. Экзафлопсный барьер пал в 2022 году с появлением Frontier. Сейчас таких систем уже три.
Следующий рубеж, зеттафлопс (тысяча экзафлопсов), может быть взят к 2030–2035 году, прогнозирует отраслевое издание DCD. По крайней мере такие планы есть у Японии.
Лидер наиболее авторитетного рейтинга суперкомпьютеров Top500 — американский El Capitan мощностью 1,74 экзафлопса, работающий в Ливерморской национальной лаборатории
Он стоит на вершине 70-летней эволюции. Издание Busines Insider в 2019 году сообщало, что стоимость компьютера составляет $600 млн, но значительная часть бюджета приходится не на процессоры, а на сеть между узлами, охлаждение и энергоснабжение. Так как с 1992 года США отказались от ядерных испытаний, El Capitan позволяет создавать компьютерные симуляции взрывов: берет на себя расчеты, которые раньше требовали физических тестов. По информации на сайте Ливерморской лаборатории, он моделирует поведение ядерных материалов, проверяет стабильность и прогнозирует работу оружейных систем. Это помогает поддерживать надежность вооружения и снизить риски, связанные с его хранением.
Легенды советского прошлого
Сегодня Россия фактически не участвует в гонке суперкомпьютеров. Но СССР был одним из лидеров.
Большая электронно-счетная машина БЭСМ-6, созданная под руководством академика Лебедева в 1960-х, была одной из самых мощных машин в мире. БЭСМ-6 умела выполнять 1 млн операций в секунду, что на тот момент считалось прорывным показателем. Система стоила 2,5 млн руб. В справке Политехнического музея говорится, что во время совместного полета «Союз—Аполлон» в 1975 году БЭСМ-6 обрабатывала телеметрию и делала это быстрее американского коллеги CDC.
В 1970–1980-х в СССР появились «Эльбрусы», выполнявшие до 12 млн операций в секунду. Они использовались в целях противоракетной обороны и ядерного комплекса. Позже эти разработки легли в основу современных процессоров «Эльбрус», выпускаемых компанией МЦСТ (в конце 2024 года компания была передана во внешнее управление НПЦ «Элвис», писали «Ведомости»).
На БЭСМ-6 и «Эльбрусах» эра советских суперкомпьютеров завершилась, а российский период пока не открыт, потому что то, что используется сегодня в России, — импортное, отмечает Щур. Он добавляет, что это связано скорее с резкой сменой политики технологического развития СССР, которая произошла в 1969 году. Тогда был взят курс на копирование западной техники. Это касалось не только компьютеров, но и других сфер. По сути, лишь атомная промышленность и производство оружия развивались своим, оригинальным путем, полагает профессор.
Суперкомпьютеры в СССР были стратегической для государства целью — только супер-ЭВМ «Эльбрус» занималось до 20 тыс. человек в сотнях организаций, отмечает независимый аналитик, автор Telegram-канала RusMicro Алексей Бойко.
А в 1977 году действительно с подачи председателя Совмина Алексея Косыгина был выбран путь копирования американской IBM System/360. Это остановило попытки своих суперкомпьютерных разработок, согласился он.
Суперкомпьютер с нуля
Сегодня Россия выстраивает суперкомпьютерную индустрию заново. В 2009 году компания «Т-Платформы» создала для МГУ машину «Ломоносов» — первый гибридный суперкомпьютер такого масштаба в России и Восточной Европе. После модернизации до 1,3 петафлопса он вошел в топ-15 мирового рейтинга. «Т-Платформы» реализовали более 300 проектов, поставляли системы в Сингапур и Германию, а по суммарной производительности установленных машин опережали HP и IBM на российском рынке. Правда, в 2019 году основатель компании Всеволод Опанасенко был арестован из-за проблем с контрактом для МВД. В 2022 году сама компания «Т-Платформы» была признана банкротом.
Сейчас Россия в мировом рейтинге представлена довольно скромно — пятью системами. Лидирует «Червоненкис» — 75-е место, далее идут «Галушкин» (102-е) и «Ляпунов» (140-е) — все принадлежат «Яндексу». Сбер представлен системами «Кристофари» (231-е место) и «Кристофари Нео» (147-е). Основные мощности строят не государственные институты, а частные технологические компании.
В апреле 2025 года Владимир Путин поручил правительству рассмотреть создание национального суперкомпьютерного центра, к 2030 году совокупную мощность планируется нарастить минимум в десять раз.
Место Китая и Европы
Китай оказался главным возмутителем спокойствия в этой гонке. В 2015 году администрация Барака Обамы запретила Intel экспортировать процессоры для китайских суперкомпьютеров, напоминает руководитель проектов компании «Интеллектуальная аналитика» Тимофей Воронин: подозревали, что на них считают ядерные симуляции. Пекин не стал искать обходные пути, а ускорил разработку собственного процессора SW26010. Через год Sunway TaihuLight на полностью китайской элементной базе (40 960 чипов, более 10 млн ядер) возглавил Top500 с производительностью 93 петафлопса, втрое обогнав предшественника. Таким образом, санкции, задуманные как ограничение, сработали как ускоритель.
Сегодня расстановку сил в рейтинге Top500 во многом определяет доступ к элементной базе. Китай формально на втором месте с 47 системами, но реальная картина, скорее всего, иная, отмечает Воронин: после истории с Sunway Пекин все активнее засекречивает свои мощности.
Европа тоже наращивает обороты. Летом 2025 года в Германии заработал Jupiter, первый европейский экзафлопсник, стоивший примерно €500 млн. В октябре 2025 года Европейская инициатива партнерства в области высокопроизводительных вычислений (Euro HPC) при Евросоюзе объявила о планах по развертыванию шести новых центров, цель которых развитие суперкомпьютерных технологий и приложений в Европе.
Суперкомпьютерная экономика
За рейтинговыми позициями стоит узкий круг компаний. По количеству систем в Top500 лидирует Lenovo: она поставляет технологии примерно для трети всех машин в рейтинге. Hewlett Packard (HP), поглотившая другого вендора суперкомпьютеров — Cray, стала ключевым поставщиком экзафлопсных систем: именно она собрала El Capitan и Frontier. За ними идут французская Atos (подразделение Eviden), Dell, Fujitsu, китайские Inspur и Sugon.
Среди производителей компонентов для таких систем лидирует Nvidia, GPU-ускорители которой стоят в большинстве новых систем. AMD поставляет процессоры и ускорители для самых мощных машин. Также в суперкомпьютерах используются компоненты Intel, следует из данных рейтинга. Именно зависимость от этой тройки делает вопрос элементной базы таким болезненным для стран под санкциями, подчеркивает Воронин: купить негде, а разработать аналог с нуля, как показывает китайский опыт, можно, но требуются годы и миллиарды.
Суперкомпьютеры весьма уязвимы для хакерских атак. В мае 2020 года более десятка суперкомпьютеров по всей Европе были атакованы хакерами, сообщал портал WeLiveSecurity. Пострадали системы в Великобритании, Германии, Швейцарии и Испании, в том числе задействованные в исследованиях COVID-19. Злоумышленники получили корневой доступ через уязвимость в ядре Linux и развернули майнер криптовалюты Monero прямо на мощностях суперкомпьютеров. Системы пришлось останавливать на недели.
Проблема системная, говорит Воронин: суперкомпьютеры часто расположены в академической среде, где культура безопасности мягкая, пользователей много, а компрометация одного аккаунта открывает доступ ко всей машине. Угроза бывает и внутренней: в 2018 году инженеры Саровского ядерного центра были арестованы за использование суперкомпьютера для майнинга, писал CNews.
Для оборонных систем ставки еще выше. El Capitan создан для моделирования ядерного оружия, китайские суперкомпьютеры обслуживают военное планирование. Взлом любой из этих машин означал бы утечку критически важных данных, подчеркивает Воронин. У коммерческих систем риски другие, но тоже серьезные, отмечает он: кража данных об обучении ИИ-моделей, срыв вычислений, использование чужих мощностей атакующими.
Суперкомпьютер обходится дорого, но те, кто вкладывается, рассчитывают на игру вдолгую, говорит эксперт.
Есть и стратегический аргумент: компании, отрасли и целые страны без собственных вычислительных мощностей в эпоху ИИ зависят от тех, у кого они есть.
Крупнейшая бразильская нефтегазовая компания Petrobras в 2024 году инвестировала $89 млн в пять новых суперкомпьютеров и тут же объявила тендер на шестую систему, писал отраслевой портал DCD. Cуперкомпьютеры нужны компании для обработки сейсмических данных и создания трехмерных моделей подземных пластов, что позволяет точно определять места новых скважин. Похожая арифметика работает в фармацевтике: моделирование взаимодействия молекул с белками-мишенями сокращает цикл разработки лекарств с десяти до трех-четырех лет, говорит Воронин. Во время пандемии COVID-19 именно суперкомпьютеры позволили за месяцы смоделировать структуру вируса и ускорить разработку вакцин, напоминает эксперт.
Но главный двигатель гонки сегодня, разумеется, искусственный интеллект. Обучение каждого нового поколения моделей требует на порядок больше вычислений, чем предыдущего. Microsoft, Meta (признана экстремистской и запрещена в России), xAI Илона Маска строят гигантские кластеры, которые, по сути, являются суперкомпьютерами, пусть и не фигурируют в Top500.
Меняется и модель доступа. Облачные HPC-платформы AWS, Azure и Google Cloud дают суперкомпьютерные мощности без строительства собственного дата-центра. Для стартапов и университетов это принципиально: раньше вход в суперкомпьютерные вычисления стоил сотни миллионов, теперь можно начать с аренды, рассуждает Воронин.
Семьдесят лет назад БЭСМ-6 считала баллистические траектории. Сегодня суперкомпьютеры проектируют чипы, на которых будут работать завтрашние суперкомпьютеры
Круг замкнулся, и Россия с пятью машинами в Top500 пока находится на обочине прогресса. Вопрос в том, хватит ли заявленного десятикратного наращивания мощностей, чтобы вернуться в эту гонку всерьез.
Больше новостей читайте в нашем телеграм-канале @expert_mag