Национальная стратегическая вычислительная инициатива ( NSCI ) — это инициатива США, призывающая к ускоренной разработке технологий для суперкомпьютеров exascale и финансированию исследований в области постполупроводниковых вычислений. [1] Инициатива была создана указом президента Барака Обамы в июле 2015 года . [1] В инициативе участвуют десять правительственных департаментов и независимых агентств США. Первоначально инициатива объединила существующие программы с некоторыми выделенными увеличениями финансирования, предложенными в бюджетном запросе администрации Обамы на 2017 год. Стратегический план инициативы был опубликован в июле 2016 года.
Программа включает пять стратегических тем: [2]
На форуме в апреле 2016 года привлечение независимых поставщиков программного обеспечения к разработке программных платформ для HPC рассматривалось как основное препятствие инициативы, равно как и привлечение рабочей силы для работы над HPC, учитывая доминирование стартапов в привлечении талантов, а также повышение осведомленности внешних сторон о государственных ресурсах HPC. [3]
Обоснованиями этой инициативы являются растущие возможности Китая в области суперкомпьютеров, а также растущая значимость HPC для промышленности, а не только для академических приложений. [4]
Есть три ведущих агентства: Министерство энергетики и Министерство обороны будут совместно фокусироваться на передовом моделировании, при этом Министерство обороны также сосредоточится на анализе данных, в то время как Национальный научный фонд сосредоточится на научных открытиях и развитии рабочей силы. [1] Участие Energy будет осуществляться через Управление науки и Национальное управление ядерной безопасности . Предложение по бюджету на 2017 финансовый год предусматривает, что уже существующая Инициатива по вычислительным мощностям Exascale Computing Initiative продолжит заниматься исследованиями и разработками для вычислительных мощностей exascale, но новая Программа вычислительных мощностей Exascale возьмет на себя ответственность за разработку и закупку реальных машин, по аналогии с другими научными инструментами Energy, такими как Advanced Photon Source , Spallation Neutron Source . [5] Участие Национального научного фонда будет в основном сосредоточено на его программе Advanced Cyberinfrastructure, хотя Директорат математических и физических наук будет соруководителем. [6]
Существуют два основополагающих научно-исследовательских агентства: Агентство по перспективным исследовательским проектам в области разведки (IARPA) сосредоточится на альтернативных парадигмах посткремниевых вычислений, в то время как Национальный институт стандартов и технологий (NIST) сосредоточится на измерительной науке, необходимой для будущих вычислительных технологий. [1] Программы IARPA в области сверхпроводящих вычислений соответствуют этой инициативе. [7]
Пять агентств по развертыванию, которые будут участвовать в разработке и тестировании проектов, связанных с их миссиями, это NASA , Федеральное бюро расследований , Национальные институты здравоохранения , Министерство внутренней безопасности и Национальное управление океанических и атмосферных исследований (NOAA). [1] В то время как у NASA и NOAA уже есть высокопроизводительные вычислительные программы, в трех других агентствах по развертыванию они будут новыми. [ необходима ссылка ]
Инициатива была создана указом президента 13702, подписанным президентом Бараком Обамой 29 июля 2015 года. [1] Инициатива находилась в стадии разработки с 2012 года. Указ президента от июля 2015 года , официально учреждающий программу, был расценен как результат тупиковой ситуации и противодействия в Конгрессе бюджетному запросу администрации Обамы на 2016 финансовый год . [ необходима ссылка ] В рамках инициативы 15 сентября 2015 года Национальный научный фонд опубликовал запрос на информацию о «Научных драйверах, требующих высокопроизводительных вычислений Exascale». [8] [9] План реализации инициативы был опубликован 27 октября 2015 года, хотя он не был немедленно обнародован, чтобы не препятствовать бюджетному планированию на более высоком уровне. [8]
Хотя бюджетный запрос администрации Обамы на 2017 финансовый год , опубликованный в феврале 2016 года, включал 285 миллионов долларов для Министерства энергетики и 33 миллиона долларов для Национального научного фонда через NSCI, [5] [10] в последующие месяцы появилось немного дополнительных подробностей об инициативе. [8] [10] [3] Хотя существовали опасения, что инициатива может не пережить предстоящие выборы и смену президентской администрации, [3] директор Управления по политике в области науки и технологий Джон Холдрен в мае 2016 года выразил уверенность, что она сохранится и в следующей администрации, независимо от того, кто станет следующим президентом. [11]
Стратегический план был опубликован в июле 2016 года, в первую годовщину инициативы. [12] Сообщалось, что предполагаемая задержка в реализации была вызвана его экспансивностью во многих правительственных агентствах и что это произошло в спорный год выборов. Развитие рабочей силы было названо особенно щекотливым вопросом на семинаре NSCI в июле 2016 года в Вашингтоне, округ Колумбия. [13] В то время инициативу критиковали за то, что она объединила существующие программы, такие как Cancer Breakthroughs 2020 , под новую зонтичную инициативу, а не запустила новые программы. [13] [14] В конце 2016 года ожидалось, что первые системы exascale будут введены в эксплуатацию к 2022 году. [15]