Центр инженерно-физических расчетов и суперкомпьютерного моделирования

Центр имеет свои высокопроизводительные вычислительные ресурсы, а именно: ТехноЦентр, который построен на основе современных технологий высокопроизводительных вычислений (HPC – High-Performance Computing):

• Сегмент графических ускорителей выполнен на основе архитектуры Nvidia Volta с поддержкой переменных двойной точности FP64, тензорных ядер и отказоустойчивой видеопамяти (ECC - Error-Correcting Code memory);
• Кластерная сеть реализована на неблокирующей архитектуре Nvidia/Mellanox Infiniband EDR dual-rail;
• Сегмент центральных процессоров построен на архитектуре Intel Cascade Lake с поддержкой векторного расширения команд AVX-512, находящей применение, например, в суперкомпьютере Dell Frontera, занимающем 16-е место в рейтинге.

ТехноЦентр спроектирован и эксплуатируется при взаимодействии с вычислительным центром Управления информатизации нашего университета. С 2012 года Управлением информатизации создано и администрируется 9 вычислительных кластеров суммарной производительностью более190 teraFlops.

• Координация и поддержка специализированного обучения по основным образовательным программам и тренингам при подготовке высококвалифицированных научно-технических кадров в области разработки физико-математических моделей, численных методов и их реализации в пакете программ ЛОГОС для решения широкого круга прикладных задач.
• Координация и поддержка специализированного обучения в рамках основных образовательных программ и тренингов при подготовке высококвалифицированных научно-технических кадров в области внедрения технологий суперкомпьютерного моделирования на базе пакета программ ЛОГОС на предприятиях ГК «Росатом», ОПК и гражданского сектора.
• Организация совместных научно-исследовательских работ НИЯУ МИФИ, ФГУП «РФЯЦ-ВНИИЭФ», предприятий ОПК и гражданского сектора.
• Развитие учебно-исследовательской и научной работы в НИЯУ МИФИ в области суперкомпьютерного моделирования инженерно-физических систем.
• Разработка учебно-методических материалов, необходимых для повышения квалификации и профессиональной переподготовки специалистов высокой квалификации в области суперкомпьютерного моделирования инженерно-физических систем.
• Реализация подготовки высококвалифицированных кадров в формате дополнительного профессионального образования в области суперкомпьютерного моделирования инженерно-физических систем.
• Взаимодействие с российскими вузами, научными организациями, предприятиями ОПК и гражданского сектора, организация совместных учебно-методических и научных работ, а также совместной инновационной и производственной деятельности в области суперкомпьютерного моделирования инженерно-физических систем.
• Организация и проведение конференций, семинаров по направлению своей деятельности.
• Организация и проведение Всероссийской олимпиады по математическому моделированию для студентов.

• Суперкомпьютерное моделирование в решении актуальных задач науки и техники (плазменные двигатели и управляемый термоядерный синтез, горение, детонация, строение и свойства вещества в экстремальных состояниях, астрофизика, взаимодействие лазерного излучения с веществом, нефтегазодобыча);
• Создание и анализ цифровых двойников инженерно-физических систем и процессов (ракетно-космическая отрасль, авиастроение, судостроение, машиностроение, энергетика)
• Методы разработки прикладного программного обеспечения для построения цифровых двойников физических процессов в рамках суперкомпьютерных технологий и высокопроизводительных вычислений;
• Создание современных комплексов программ для имитационного моделирования;
• Разработка математических моделей сложных инженерно-физических процессов с использованием ресурсов современных высокопроизводительных вычислительных систем и технологий параллельного программирования;
• Разработка современных прикладных программных комплексов для инженерно-физического моделирования с использованием технологий параллельного программирования;
• Управление высокопроизводительными вычислительными кластерами.

• Линейные и нелинейные задачи теории устойчивости фильтрационных течений;
• Длинные нелинейные волны, разрывы и их структура в упругих и упругопластических средах;
• Динамика течения жидкости по податливым упругим трубам: приложение к биологическим системам;
• Устойчивость фильтрационных течений;
• Создание математического обеспечения и алгоритмов для расчета многомасштабных динамических процессов в природных системах.

Создана студенческая учебно-исследовательская лаборатория для выполнения учащимися научно-практических задач по развитию и использованию пакета программ ЛОГОС в интересах ГК «Росатом», предприятий ОПК и гражданского сектора.

В 1920 году Колумбийский университет заказал фирме IBM табулятор для выполнения «супервычислений». Сейчас скорость технического прогресса такова, что самые мощные компьютеры за несколько лет покидают верхние строчки рейтинга. Суперкомпьютеры ищут решения уравнений, которые известны сотни лет. Фундаментальные знания в области теоретической физики и вычислительной математике не устаревают. Специалисты, которые такими знаниями обладают и умеют использовать суперкомпьютерные технологии – это главное, что нужно для суперкомпьютерного моделирования, и такие ученые работают в нашем Центре над решением актуальных задач науки и техники.