Категорія:Суперкомп'ютери

Суперкомп`ютери. Найпотужніший у світі суперкомп’ютер

З моменту появи перших комп'ютерів однієї з основних проблем, що стоять перед розробниками, була продуктивність обчислювальної системи. За час розвитку комп'ютерної індустрії продуктивність процесора стрімко зростала, однак поява все більш витонченого програмного забезпечення, зростання числа користувачів і розширення сфери застосування обчислювальних систем висувають нові вимоги до потужності використовуваної техніки, що і призвело до появи суперкомп'ютерів. Що ж таке суперкомп'ютери, і навіщо вони потрібні? У принципі, суперкомп'ютер це звичайна обчислювальна система, що дозволяє робити складні розрахунки за більш короткі проміжки часу. Про що власне і говорить приставка «Супер» (Super у перекладі з англійської означає: понад, над). Будь-яка комп'ютерна система складається з трьох основних компонентів - центрального процесора, тобто рахункового пристрою, блоку пам'яті та вторинної системи зберігання інформації(наприклад, у вигляді дисків або стрічок). Ключове значення мають не тільки технічні параметри кожного з цих елементів, а й пропускна здатність каналів, що зв'язують їх одне з одним і з терміналами споживачів. Одна із заповідей «Крей рісерч» говорить: «Швидкодія всієї системи не перевищує швидкості самої медленнодействующей її частини». Важливим показником продуктивності комп'ютера є ступінь його швидкодії. Вона вимірюється так званими флопс - від англійського скорочення, що означає кількість операцій з числами, представленими у формі з плаваючою комою, в секунду. Тобто за основу береться підрахунок - скільки найбільш складних розрахунків машина може виконати за одну мить. А навіщо взагалі потрібні суперкомп'ютери? Розсування меж людського знання завжди спиралося на два наріжних камені, які не можуть, існувати одне без одного, - теорію та досвід. Однак тепер вчені стикаються з тим, що багато випробувань стали практично неможливими - у деяких випадках з-за своїх масштабів, в інших - дорожнечі або небезпеки для здоров'я і життя людей. Тут-то і приходять на допомогу потужні комп'ютери. Дозволяючи експериментувати з електронними моделями реальної дійсності, вони стають «третьої опорою» сучасної науки і виробництва. Минув час, коли творці суперкомп'ютерів прагнули забезпечити максимальну продуктивність будь-яку ціну. Спеціальні процесори, дорога надшвидка пам'ять, нестандартне периферійне обладнання - все це обходилося замовникам у круглу суму. Купували суперкомп'ютери якого підприємства ВПК, або великі університети. І ті, і інші робили це, як правило, за державний рахунок. Закінчення "холодної війни" і слідом за ним скорочення асигнувань на військові потреби завдали серйозного удару по виробниках суперкомп'ютерів. Більшість з них були поглинені виробниками менш продуктивною, але більш доступною і ходової обчислювальної техніки. Втім, у цих злиттів були й технологічні передумови - швидкодія серійно випускаються мікропроцесорів постійно зростало, і виробники суперкомп'ютерів швидко переорієнтувалися на них, що дозволило істотно скоротити загальну вартість розробки. Основний упор став робитися на збільшення числа процесорів і підвищення ступеня паралелізму програм.

США запустили найпотужніший у світі суперкомп’ютер Він складається з 4608 серверів.

Національна лабораторія Ок-Рідж в США запустила суперкомп’ютер Summit потужністю в 200 петафлопсів. Він більш ніж в два рази обігнав за потужністю китайський Sunway TaihuLight. Деякі науково-технічні завдання, в тому числі точне моделювання фізичних процесів, вимагають величезних обчислювальних потужностей, їх неможливо проводити на одному або навіть сотнях звичайних комп’ютерів. Для цього використовують суперкомп’ютери, що складаються з тисяч потужних комп’ютерів з десятками обчислювальних ядер в кожному, пише НАРОДНА ПРАВДА з посиланням на nplus1. Новий суперкомп’ютер складається з 4608 серверів IBM AC922. У кожному з серверів встановлено два 22-ядерні процесори IBM Power9 і шість відеоприскорювачів NVIDIA Tesla V100. Крім того, в сервері встановлено 512 гігабайт оперативної пам’яті DDR4 і ще 96 гігабайт пам’яті з високою пропускною здатністю. Дані між серверами передаються через комутатори з двостороннім пропускною спроможністю 100 гігібіт в секунду. Суперкомп’ютер працює під управлінням операційної системи Red Hat Enterprise Linux 7.4. Через таку велику кількості потужних серверів споживання суперкомп’ютера складає 13 мегават. Для відведення тепла через охолоджувальну систему кожну секунду пропускається понад 250 літрів води. Деякі дослідні проекти зможуть використовувати потужність суперкомп’ютера вже в цьому році. Серед ранніх проектів розробники виділяють проект FLASH, який буде моделювати вибух наднової на різних масштабах, моделювання субатомного поведінки матеріалів за допомогою QMCPACK, виявлення чинників, що викликають онкологічні захворювання, і вивчення взаємодії білків і клітинних систем. У майбутньому компанія Fujitsu збирається подолати рубіж в один ексафлопс (тисяча петафлопс), створивши суперкомп’ютер, який використовує процесори архітектури ARM, які сьогодні використовуються в смартфонах і планшетах.