Российский программно-аппаратный комплекс для инженерных расчетов FlowVision на платформе Эльбрус

Институт электронных управляющих машин им. И.С.Брука (ИНЭУМ, входит в Объединённую Приборостроительную Корпорацию) совместно с компаниями АО МЦСТ и ООО "ТЕСИС" успешно завершили первый этап работ по переносу на платформу Эльбрус программного комплекса вычислительной аэро- и гидродинамики FlowVision, создав рабочий прототип полностью российского программно-аппаратного комплекса для выполнения промышленных инженерных расчетов.

Результаты численного моделирования в FlowVision: приводнение спускаемого аппарата и внешнее обтекание самолета

Промышленно производимые серийные процессоры и наличие инструментария для разработчиков ПО на платформе Эльбрус, включая средства компиляции, дали возможность разработчикам компании ТЕСИС начать инициативную работу по переносу x86 версии FlowVision на платформу Эльбрус. Клиент-серверная модульная архитектура FlowVision, написанного на C++, позволила в кратчайшие сроки выполнить портирование основных модулей. Технический директор компании ТЕСИС Андрей Аксенов отмечает: «У нас не возникло никаких принципиальных сложностей и проблем при переносе версии FlowVision на платформу Эльбрус, а все технические вопросы решались при оперативной и квалифицированной поддержке программистов АО МЦСТ».

В настоящее время программный комплекс FlowVision позволяет использовать четырёхпроцессорный сервер Эльбрус-4.4 для проведения расчётов и рабочую станцию Эльбрус&-401 для визуализации и анализа результатов. Благодаря высокой степени параллельности FlowVision полномасштабный запуск численного моделирования возможен и на вычислительном кластере из серверов Эльбрус-4.4. В частности, кластер из серверов Эльбрус-4.4 с суммарной пиковой производительностью 13,8 Тфлопс, содержащий до 64 серверов, был разработан в ИНЭУМ по заказу Минпромторга.

Благодаря совместным усилиям специалистов ИНЭУМ, МЦСТ и ТЕСИС, сделан важный шаг на пути создания полностью российских программно-аппаратных комплексов для решения инженерных задач на всем протяжении жизненного цикла продукции. Эта работа обусловлена повышенными требованиями к информационной безопасности и спросом со стороны предприятий оборонно-промышленного комплекса, ракетно-космической отрасли, авиационной и судостроительной промышленности и предприятий Росатома.

Созданный программно-аппаратный комплекс «FlowVision-Эльбрус» для решения задач вычислительной гидро- и аэродинамики обладает следующими характеристиками:

• сопоставим по объему и качеству предоставляемых возможностей с мировым уровнем, а по ряду возможностей превосходит многие зарубежные продукты
• готов к использованию на предприятиях ОПК и других отраслей промышленности, попавших под западные санкции
• имеет конкурентоспособную рублевую цену, не зависящую от колебаний курсов валют

Программный комплекс вычислительной аэро- и гидродинамики FlowVision на платформе Эльбрус впервые был представлен на форуме «Цифровая индустрия промышленной России» (ЦИПР) в Иннополисе 7-10 июня 2016 года.

Рабочая станция Эльбрус-401 и сервер Эльбрус-4.4

Необходимо отметить, что решение о переносе программного комплекса FlowVision на платформу Эльбрус было принято компаниями МЦСТ и ТЕСИС на Национальном Суперкомпьютерном Форуме НСКФ-2015, в работе которого обе компании принимали участие (см. подробнее: МЦСТ и ТЕСИС). Форум ежегодно проходит в ИПС имени А.К. Айламазяна РАН при поддержке ФАНО России и Отделения нанотехнологий и информационных технологий РАН, посвящен вопросам создания и практики применения суперкомпьютерных технологий, содействует развитию сотрудничества российских компаний и предприятий по данной тематике. Также к работе с платформой Эльбрус на инициативных началах подключилась команда кафедры «Электронно-вычислительные машины и системы» из Волгоградского политехнического университета, которая начала исследования оценки производительности архитектуры Эльбрус для различных вычислительных алгоритмов.

В рамках форума НСКФ-2016, который начнет свою работу 29 ноября 2016 года, компании МЦСТ и ТЕСИС представят подробный доклад о проделанной работе, а также продемонстрируют работу отечественного программно-аппаратного комплекса «FlowVision-Эльбрус» для выполнения промышленных инженерных расчетов.

Институт электронных управляющих машин им. И.С.Брука входит в «Объединенную приборостроительную корпорацию» (ОПК, входит в госкорпорацию «Ростех»). Разработка серверов Эльбрус 4.4 проводилась при поддержке Министерства промышленности и торговли России.