сучасныя суперкампутары ў сервернай зале датацэнтра

Суперкампутары былі масавай гонкай у 90-х, бо ЗША, Кітай і іншыя змагаліся за самы хуткі кампутар. У той час як гонка трохі сціхла, гэтыя кампутары-монстры ўсё яшчэ выкарыстоўваюцца для вырашэння многіх сусветных праблем.

Паколькі закон Мура (старое назіранне, у якім гаворыцца, што вылічальная магутнасць падвойваецца прыблізна раз у два гады), падштурхоўвае наш камп'ютэрны апарат дадаткова, то і складанасць праблем, якія вырашаюцца. У той час як суперкампутары раней былі досыць малымі, у наш час яны могуць займаць цэлыя склады, усе запоўненыя ўзаемазвязанымі стэлажамі кампутараў.

Што робіць кампутар "Супер"?

Тэрмін "суперкампутар" азначае, што адзін гіганцкі кампутар у разы больш магутны, чым ваш просты ноўтбук, але гэта не можа быць далей ад выпадку. Суперкампутары складаюцца з тысяч меншых кампутараў, якія ўсе разам падключаны для выканання адной задачы. Кожнае ядро ​​працэсара ў цэнтры апрацоўкі дадзеных, верагодна, працуе павольней, чым ваш настольны кампутар. Гэта спалучэнне ўсіх іх робіць вылічэнні настолькі эфектыўнымі. У кампутарах такога маштабу ўцягнута шмат сетак і спецыяльнага абсталявання, і гэта не так проста, як проста падключыць кожную стойку да сеткі, але вы можаце прадугледзець іх такім чынам, і вы не будзеце далёка за межы.

Не кожнае заданне можна паралелізаваць так лёгка, таму вы не будзеце выкарыстоўваць суперкампутар для запуску гульняў з мільёнам кадраў у секунду. Паралельныя вылічэнні звычайна добрыя ў паскарэнні вельмі вылічаных вылічэнняў.

Суперкампутары вымяраюцца FLOPS, альбо аперацыі з плаваючай кропкай у секунду, што па сутнасці з'яўляецца паказчыкам таго, наколькі хутка ён можа займацца матэматыкай. Самы хуткі ў цяперашні час - саміт IBM, які можа дасягнуць больш за 200 PetaFLOPS, у мільён разоў хутчэй, чым "Giga", да якога прывыклі большасць людзей.

Дык для чаго яны выкарыстоўваюцца? Пераважна навука

3D-рэндэрынг карты надвор'я

Суперкампутары з'яўляюцца асновай вылічальнай навукі. Яны выкарыстоўваюцца ў галіне медыцыны для запуску сінтэзу бялку для даследаванняў рака, у фізіцы для мадэлявання вялікіх інжынерных праектаў і тэарэтычных вылічэнняў, і нават у фінансавым полі для адсочвання фондавага рынку, каб атрымаць перавагу ў іншых інвестараў.

Магчыма, праца, якая найбольш прыносіць карысць звычайнаму чалавеку, - гэта мадэляванне надвор'я. Дакладна прадказаць, ці спатрэбіцца вам паліто і парасон у наступную сераду, надзіва цяжкая задача, якую нават гіганцкія суперкампутары сёння не могуць зрабіць з вялікай дакладнасцю. Тэарэтычна, што для запуску паўнавартаснага мадэлявання надвор'я нам спатрэбіцца кампутар, які вымярае яго хуткасць у ZettaFLOPS - яшчэ два ўзроўні ад PetaFLOPS і прыблізна ў 5000 разоў хутчэй, чым IBM Summit. Мы, верагодна, не дасягнем гэтага моманту да 2030 года, хаця галоўная праблема, якая стрымлівае нас, - гэта не абсталяванне, а кошт.

Першая кошт куплі або пабудовы ўсяго гэтага абсталявання досыць высокая, але сапраўдны ўдарнік - кошт электраэнергіі. Шмат хто з суперкамп'ютэраў можа выкарыстоўваць штогод мільёны долараў, каб працягваць працаваць. Такім чынам, пакуль тэарэтычна няма абмежаванняў у тым, колькі будынкаў, поўных кампутараў, вы можаце падключыць, мы ствараем толькі суперкампутары, дастаткова вялікія для вырашэння бягучых праблем.

Дык ці буду ў будучыні суперкампутар дома?

У пэўным сэнсе вы гэта ўжо робіце. У цяперашні час большасць настольных кампутараў канкуруюць па магутнасці старых суперкампутараў, нават нават звычайны смартфон мае больш высокую прадукцыйнасць, чым сумна вядомы Cray-1. Таму лёгка зрабіць параўнанне з мінулым і тэарэтызаваць будучыню. Але гэта ў значнай ступені звязана з тым, што сярэдні працэсар становіцца значна хутчэй за гэтыя гады, што ўжо не так хутка.

У апошні час закон Мура запавольваецца, калі мы дасягаем межаў таго, наколькі маленькімі мы можам зрабіць транзістары, так што працэсары не атрымліваюцца значна хутчэй. Яны становяцца меншымі і больш энергаэфектыўнымі, што падштурхоўвае прадукцыйнасць працэсара ў бок большай колькасці ядраў на чып для настольных кампутараў і больш магутных для мабільных прылад.

Але цяжка ўявіць праблему сярэдняга карыстальніка, усталяваную з перарастаючымі вылічальнымі патрэбамі. У рэшце рэшт, для прагляду Інтэрнэту вам не спатрэбіцца суперкампутар, і большасць людзей у сваіх падвалах не праводзіць мадэляванне складання бялкоў. Сённяшняе абсталяванне для спажыўцоў высокага ўзроўню значна пераўзыходзіць выпадкі звычайнага выкарыстання і звычайна зарэзервавана для канкрэтнай працы, якая ад яго атрымлівае карысць, напрыклад, 3D-рэндэрынг і зборка кода.

Так што не, вы, верагодна, не будзеце мець. Найбольшы прагрэс, хутчэй за ўсё, будзе дасягнуты ў мабільнай прасторы, паколькі тэлефоны і планшэты набліжаюцца да ўзроўню магутнасці працоўнага стала, што ўсё яшчэ з'яўляецца добрым прагрэсам.

Імідж-крэдыты: Shutterstock, Shutterstock