ПРОМЫШЛЕННАЯ ПОЛИТИКА И ПРОБЛЕМА СОЗДАНИЯ НАЦИОНАЛЬНОЙ ИНДУСТРИИ МАССОВЫХ СУПЕРКОМПЬЮТЕРНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ И НАНОТЕХНОЛОГИЙ В.Б. БЕТЕЛИН. - презентация

1 ПРОМЫШЛЕННАЯ ПОЛИТИКА И ПРОБЛЕМА СОЗДАНИЯ НАЦИОНАЛЬНОЙ ИНДУСТРИИ МАССОВЫХ СУПЕРКОМПЬЮТЕРНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ И НАНОТЕХНОЛОГИЙ В.Б. БЕТЕЛИН

2 «СТАНОВОЙ ХРЕБЕТ» ЭКОНОМИКИ ЗНАНИЙ США И ЕВРОПЫ (1) МАССОВЫЕ «ПЕРСОНАЛЬНЫЕ» ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ (начало 80 х -конец 90 Х ) СРОКИ РАЗРАБОТКИ НОВОЙ МОДЕЛИ АВТОМОБИЛЯ В 80 Х ГОДАХ – 5 лет СЕГОДНЯ – 2,5 года СИСТЕМООБРАЗУЮЩИЕ КОМПАНИИ – ОТРАСЛИ США (1) 900 КОМПАНИЙ: 30 млн. работающих (25%); СРЕДНИЙ ДОХОД $ 40 тыс.; ОБОРОТ $ 9,3 трл. (40%) IBM (356 тыс. чел., $ 91,4 млрд.), HP (156 тыс. чел., $ 91,7 млрд.), INTEL (94 тыс. чел., $ 34,7 млрд.), GENERAL MOTORS (327 тыс. чел., $ 207 млрд.), FORD (280 тыс. чел., $ 160 млрд.) – 30% РЫНКА «ЭКОНОМИКА ЗНАНИЙ»: ПРОДУКТ, ТЕХНОЛОГИЯ, ОБОРУДОВАНИЕ, ДОЛЯ МАССОВОГО РЫНКА

3 «СТАНОВОЙ ХРЕБЕТ» ЭКОНОМИКИ ЗНАНИЙ США И ЕВРОПЫ (2) СИСТЕМООБРАЗУЮЩИЕ КОМПАНИИ – ОТРАСЛИ США (2) ПОКУПКА МАЛЫХ ВЫСОКОТЕХНОЛОГИЧНЫХ КОМПАНИЙ CISCO (1993 – 2000 г.г.) - 70 КОМПАНИЙ SUN (2000 – 2007 г.г.) - 17 КОМПАНИЙ ФОРМИРУЮТ СПРОС НА ИННОВАЦИИ МАЛОГО И СРЕДНЕГО БИЗНЕСА ВЕНЧУРНЫЙ КАПИТАЛ МЕЖДУНАРОДНОЕ РАЗДЕЛЕНИЕ ТРУДА «АУТСОРСИНГ» РАЗДЕЛЕНИЕ РИСКОВ И ПРИБЫЛЕЙ ЗАТРАТЫ НА НИОКР В США (2006 г.) - $ 343 млрд. ПРОМЫШЛЕННОСТЬ - 65 % (ГЕНЕРАЦИЯ НОВЫХ ЗНАНИЙ) ГОСУДАРСТВО - 35 % СНИЖЕНИЕ РИСКОВ КОМПАНИЙ – ОТРАСЛЕЙ ПРИ РАЗРАБОТКЕ ПРИНЦИПИАЛЬНО НОВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ ЗАКОНОДАТЕЛЬ НЕ ДОПУСКАЕТ «БОРЬБЫ НА ВЫЖИВАНИЕ» BOEING, LOCKHEED – MARTIN (JSF) ЗАКОНОДАТЕЛЬНО ЗАПРЕЩЕНО ПРИВЛЕКАТЬ СОБСТВЕННЫЕ СРЕДСТВА

4 ИНДУСТРИЯ СУПЕР-ЭВМ (1) 1996 г. – 2006 г. ПРЕДПОСЫЛКИ МАССОВОГО ПРОИЗВОДСТВА СТОИМОСТЬ: СНИЗИЛАСЬ в 60 РАЗ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ: ВЫРОСЛА в 350 РАЗ РЫНОК СУПЕР-ЭВМ В 2005 г. $ 9,1 млрд. (на 23%) __________________________ ОДИН ТЕРАФЛОПС МИЛЛИАРДОВ ОПЕРАЦИЙ в СЕКУНДУ В ТЫСЯЧУ РАЗ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНЕЕ ПЕРСОНАЛЬНОГО КОМПЬЮТЕРА

5 ИНДУСТРИЯ СУПЕР-ЭВМ (2) 1996 г. – 2006 г. ПРЕДПОСЫЛКИ МАССОВОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ПРОГРАММА ПРАВИТЕЛЬСТВА США (2006г.) до 2010 г.: СУММАРНАЯ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ СУПЕР-ЭВМ до Тфлопс БОЛЬШИНСТВО УНИВЕРСИТЕТОВ – от 1 до 50 Тфлопс ВЕДУЩИЕ УНИВЕРСИТЕТЫ – 100 Тфлопс ДОСТУП К ОДНОЙ – Пфлопс

6 Моделирование на супер-ЭВМ (360 Тфлопс) авиадвигателя Pratt & Whitney в Стенфордском университете (ВИРТУАЛЬНОЕ КОНСТРУИРОВАНИЕ)

7 СОВЕТ ПО КОНКУРЕНТОСПОСОБНОСТИ ЭКОНОМИКИ США «КТО СЛАБ В ВЫЧИСЛЕНИЯХ, ТОТ НЕКОНКУРЕНТОСПОСОБЕН» ТОТАЛЬНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ И ОПТИМИЗАЦИЯ МАТЕРИАЛОВ И КОНСТРУКЦИИ АВТОМОБИЛЯ СРОКИ РАЗРАБОТКИ НОВОЙ МОДЕЛИ ЛИДЕРОВ ОТРАСЛИ В 80-х годах – 5 лет СЕГОДНЯ – 2,5 года ЗАВТРА – 15 месяцев «ПЕРСОНАЛИЗАЦИЯ» МАССОВОГО ПРОИЗВОДСТВА ОСНОВНАЯ ЦЕЛЬ: УВЕЛИЧИТЬ АМЕРИКАНСКУЮ ДОЛЮ МИРОВОГО РЫНКА УВЕЛИЧЕНИЕ ДОЛИ РЫНКА НА 1% $ 4.5 МЛРД. ЕЖЕГОДНО ДЕСЯТКИ ТЫСЯЧ НОВЫХ РАБОЧИХ МЕСТ

8 СУПЕРКОМПЬЮТЕРНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ – ОСНОВА РАЗВИТИЯ НАНОТЕХНОЛОГИЙ ОСНОВА НАНОТЕХНОЛОГИЙ – ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ АТОМОВ И МОЛЕКУЛ НА РАССТОЯНИЯХ ОТ 1 ДО 100 нм ОСНОВНОЙ ИНСТРУМЕНТ ИССЛЕДОВАНИЯ – ДЕТАЛЬНОЕ ПРЕДСКАЗАТЕЛЬНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ МОЛЕКУЛЯРНОГО ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ НА СУПЕР-ЭВМ (НАНО) ЭЛЕКТРОНИКА ЭНЕРГЕТИКА МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ (с 1996 г. В ПРОГРАММЕ ASCI) ФАРМАКОЛОГИЯ КРУПНЫЕ МИРОВЫЕ СУПЕРКОМПЬЮТЕРНЫЕ НАНОЦЕНТРЫ США ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ ШТАТА НЬЮ-ЙОРК (БОЛЕЕ 100 Тфлопс, IBM) ЕВРОПА (ГЕРМАНИЯ) ОБЩЕСТВО МАКСА ПЛАНКЕ, КОМПЬЮТЕРНЫЙ ЦЕНТР (100 Тфлопс, IBM) ЯПОНИЯ ИНСТИТУТ ФИЗИКИ И ХИМИИ ( СУПЕР-ЭВМ СОБСТВЕННОЙ РАЗРАБОТКИ – 2 Пфлопс)

9 КОМПЬЮТЕРНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ОБРАЗОВАНИЯ ДИСЛОКАЦИЙ ПРИ ЗАСТЫВАНИИ РАСПЛАВА ТАНТАЛА Для обеспечения нужной точности расчета учитывалось поведение 16 миллионов атомов. Счет на супер-ЭВМ (360 Тфлопс) занял 7 часов Результаты моделирования необходимы для оптимизации конструкций и расчета срока их службы

10 МОДЕЛИРОВАНИЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ МАТЕРИАЛОВ НА АТОМАРНОМ УРОВНЕ В МИКРО (НАНО) ЭЛЕКТРОНИКЕ (ВИРТУАЛЬНАЯ ЛАБОРАТОРИЯ) ФИЗИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ В ИЗОЛИРУЮЩЕМ НАНОСЛОЕ 50 ВАРИАНТОВ СУПЕР-ЭВМ 11 Тфлопс ПОЛНЫЙ ЦИКЛ МОДЕЛИРОВАНИЯ – 250 дней НА САМОЙ МОЩНОЙ ПЕРСОНАЛЬНОЙ ЭВМ – 700 лет В РЕЗУЛЬТАТЕ ОБОСНОВАНА ВОЗМОЖНОСТЬ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ИЗОЛЯТОРА В МАССОВОМ ПРОИЗВОДСТВЕ МИКРОЭЛЕКТРОНЫХ ИЗДЕЛИЙ

11 ОСНОВНАЯ ЦЕЛЬ ПРОМЫШЛЕННОЙ ПОЛИТИКИ РОССИИ СОЗДАНИЕ «СТАНОВОГО ХРЕБТА» НАЦИОНАЛЬНОЙ «ЭКОНОМИКИ ЗНАНИЙ» ИНДУСТРИЯ МАССОВЫХ СУПЕРКОМПЬЮТЕРНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ ИНДУСТРИЯ ВЫСОКОТЕХНОЛОГИЧНЫХ МАШИНОСТРОИТЕЛЬНЫХ ИЗДЕЛИЙ АТОМНАЯ ЭНЕРГЕТИКА АВИАЦИЯ СУДОСТРОЕНИЕ ГАЗОТУРБИННЫЕ ДВИГАТЕЛИ НАУКА И ОБРАЗОВАНИЕ – КЛЮЧЕВОЙ ЭЛЕМЕНТ «СТАНОВОГО ХРЕБТА»