«СТАНОВОЙ ХРЕБЕТ» ЭКОНОМИКИ ЗНАНИЙ США И ЕВРОПЫ

ПРОМЫШЛЕННАЯ ПОЛИТИКА
И ПРОБЛЕМА СОЗДАНИЯ
НАЦИОНАЛЬНОЙ ИНДУСТРИИ
МАССОВЫХ
СУПЕРКОМПЬЮТЕРНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ
И НАНОТЕХНОЛОГИЙ
В.Б. БЕТЕЛИН
«СТАНОВОЙ ХРЕБЕТ» ЭКОНОМИКИ ЗНАНИЙ США И ЕВРОПЫ (1)
 МАССОВЫЕ «ПЕРСОНАЛЬНЫЕ» ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ
(начало 80х-конец 90Х)
 СРОКИ РАЗРАБОТКИ НОВОЙ МОДЕЛИ АВТОМОБИЛЯ
 В 80Х 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.)
 «ЭКОНОМИКА ЗНАНИЙ»:
 ПРОДУКТ,
 ТЕХНОЛОГИЯ,
 ОБОРУДОВАНИЕ,
 ДОЛЯ МАССОВОГО РЫНКА
–
30% РЫНКА
«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
ИНДУСТРИЯ СУПЕР-ЭВМ (1)
1996 г. – 2006 г.
 ПРЕДПОСЫЛКИ МАССОВОГО ПРОИЗВОДСТВА
СТОИМОСТЬ:
СНИЗИЛАСЬ
в
ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ:
ВЫРОСЛА
в 350 РАЗ
РЫНОК СУПЕР-ЭВМ В 2005 г.
60 РАЗ
$ 9,1 млрд. (на 23%)
__________________________
ОДИН ТЕРАФЛОПС - 1 000 МИЛЛИАРДОВ ОПЕРАЦИЙ в СЕКУНДУ
 В ТЫСЯЧУ РАЗ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНЕЕ ПЕРСОНАЛЬНОГО КОМПЬЮТЕРА
ИНДУСТРИЯ СУПЕР-ЭВМ (2)
1996 г. – 2006 г.
ПРЕДПОСЫЛКИ МАССОВОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ
ПРОГРАММА ПРАВИТЕЛЬСТВА США (2006г.) до 2010 г.:
 СУММАРНАЯ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ СУПЕР-ЭВМ до 10000 Тфлопс
 БОЛЬШИНСТВО УНИВЕРСИТЕТОВ
– от 1 до 50 Тфлопс
 ВЕДУЩИЕ УНИВЕРСИТЕТЫ
–
 ДОСТУП К ОДНОЙ
–
100 Тфлопс
1 - 10 Пфлопс
Моделирование на супер-ЭВМ (360 Тфлопс)
авиадвигателя Pratt & Whitney в Стенфордском университете
(ВИРТУАЛЬНОЕ КОНСТРУИРОВАНИЕ)
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
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)
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
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
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»