Шта је суперкомпјутер? Топ 10 суперкомпјутера на свету

Реклама

Дефиниција суперрачунара у речнику је „посебно моћан рачунар главног рачунара“.

"Моћ" суперкомпјутера дефинисана је колико операције које систем може обрадити сваке секунде.

Ово је широка дефиниција са циљем циља који се мења сваки пут када напредује рачунарска технологија. Тхе најбржи лични рачунари данас обрађују се брзином којом су се суперкомпјутери изводили пре неколико деценија. Тако се брзо мења ова технологија.

Па шта је, заиста, компјутер?

Погледајмо дубље како изгледају суперрачунари данас.

Најмоћнији суперкомпјутер на свету

Дуги низ година, САД, Кина и Јапан борили су се за земљу која поседује најбржи суперкомпјутер на свету. „Брз“ је дефинисан бројем петафлопа које рачунарски систем може да изведе. А петафлоп је хиљаду терафлопа, или један квадрат операције с помичним зарезом у секунди Бенцхмарк тестови на рачунару: шта су они и да ли су заправо стварни?На Интернету постоји мноштво техничких страница које се баве референтним вриједностима - читав низ графикона и бројева за готово било који хардвер на тржишту. Али шта они значе? Опширније .

До 2013. године постојала су два најмоћнија суперрачунара која су постојала:

• Тхе Цраи Титан у Оак Ридге, који се може похвалити 17,59 петафлопсом.
• Тхе ИБМ Секуоиа у Ливерморе Лабс, гурајући 17,17 петафлопа.

Међутим, те године Кина је преузела трчање са НУДТ Тианхе-2 у Гуангзхоу, са огромних 33,86 петафлопа. Овај систем је био краљ, све до 2016. када је Сунваи ТаихуЛигхт у Вуки-у, Кина је на крају узела награду са импресивних 93,01 петафлопа.

Према Топ500, следећи краљ супер-рачунара требало би да буде Самит. Ово је суперкомпјутер у Националној лабораторији Оак Ридге, за који се очекује да ће бити објављен у лето 2018. године.

Поглед дубље у суперкомпјутер

Сада када знате стање тренутне трке суперкомпјутера, погледајмо унутрашњи рад ових импресивних чуда технологије. Испитајмо то Сунваи Таихулигхт.

Таихулигхт је супер ефикасан рачунар са следећом архитектуром процесора:

• СВ26010 процесора од 1,45 ГХз, сваки са четири групе језгара Шта је ЦПУ и шта ради?Рачунање акронима је збуњујуће. Шта је ЦПУ ионако? А да ли ми треба четворојезгарни или двојезгарни процесор? Шта кажете на АМД или Интел? Овде смо да помогнемо да објаснимо разлику! Опширније .
• Свака језграна група садржи 65 језгара од укупно 260 језгара по чвору.
• Сваки системски ормар садржи 1.024 чворова.
• Цео систем садржи 40 ормана.

Да би повезали све те ормариће, градитељи овог импресивног система направили су сопствену мрежу ПЦИе 3.0 веза које су назвали „Сунваи Нетворк“.

Мрежа повезује прекидаче, хардвер за дељење ресурса и све супернодере преко 7-инчних каблова који преносе податке брзином од 70 терабајта у секунди.

Следи тренутна листа 10 најбржих суперрачунара на свету, према Топ 500.

1. Сунваи ТаихуЛигхт (Кина): 10,649,600 језгара, 93,014 ТФлопс / с
2. Тианхе-2 МилкиВаи-2 (Кина): 3.120.000 језгара, 33.962 ТФлопс / с
3. Пиз Даинт (Швајцарска): 361.760 језгара, 19.590 ТФлопс / с
4. Гиоукоу (Јапан): 19,860,000 језгара, 19,136 ТФлопс / с
5. Титан (Сједињене Државе): 560.640 језгара, 17.590 ТФлопс / с
6. Секуоиа (Сједињене Државе): 1,572,864 језгра, 17,173 ТФлопс / с
7. Тројство (Сједињене Државе): 979.968 језгара, 14.137 ТФлопс / с
8. Цори (Сједињене Државе): 622.336 језгара, 14.015 ТФлопс / с
9. Оакфорест-ПАЦС (Јапан): 556.104 језгра, 13.555 ТФлопс / с
10. К Рачунар - Спарц64 (Јапан): 705,024 језгра, 10,510 ТФлопс / с

То је огромно игралиште у коме учествују напредне лабораторије и владини објекти широм света. Лидери не само да заслужују поштовање рачунарских стручњака на глобалној разини, већ је и трка за врх политички наплаћена. А са трошковима супер-рачунара који иду на хиљаде долара на сат, вероватно и ове компаније зарађују много новца.

За шта се користе суперрачунари?

Зашто би било коме био потребан рачунарски систем који може да обрађује четвероноше операција са плутајућом тачком у секунди?

Реалност је да у многим различитим индустријама постоје потребе за којима је потребна огромна рачунска снага. Ево само неколико употреба супер-рачунара у индустрији, владама и војсци.

Извештај написао Интернатионал Дата Цорпоратион у 2014. уронио је у десетине сценарија из реалног света у којима су коришћени супер-рачунари. Из те студије смо извукли следеће примере.

Индустрија

• Генерал Елецтриц, главни играч у ваздухопловној индустрији, сарађивао је са рачунарским стручњацима из Оак Ридге Натионал Лаборатори-а да би произвео напредне симулације млазног мотора. Симулације су помогле ГЕ-у да препозна феномен мотора који је помогао компанији да побољша укупну ефикасност горива.
• Научници из Лавренце Ливерморе Натионал Лабс користили су тамо суперрачунаре да би развили нову технику прикупљање подземних података. То је омогућило америчкој индустрији нафте и гаса да лакше идентификује резерве нафте у Мексичком заљеву и смањи зависност Америке од стране нафте.
• Инжењери компаније Боеинг користили су супер-рачунаре да би креирали симулације авиона то је довело до бољих аеродинамичких дизајна, тако да су могли производити авионе који штеде гориво и сигурније.

Влада

• Центри за контролу болести и Универзитет Цорнелл сарађивали су у стварању врло детаљног модела вируса хепатитиса Ц. Користећи суперкомпјутер на Универзитету Цорнелл, истраживачи су могли развити нове терапије то на крају пружио помоћ лекарској заједници 8 медицинских технологија које су вам потребне један данВјеровали или не, брзина технолошког напретка и даље расте - и на медицинском пољу се дешава много напредних резултата. Погледајте ове нове задивљујуће ствари! Опширније у смањењу или излечењу болести јетре код пацијената.
• Америчко министарство одбране користило је суперрачунало за развити нове временске моделе то би помогло метеоролозима да предвиде потенцијално опасне урагане и циклоне. Напреднији рачунарски модели ових олуја пружали су могућност предвиђања опасности и до пет дана пре удара.

Војна

• Америчка војска користи суперкомпјутере у Војној истраживачкој лабораторији напредне симулације који помажу истраживачима да спроведу "деструктивне експерименте уживо и демонстрације прототипа". То би у супротном могло коштати једноставно трошење с правом опремом.
• Један од најнеобичнијих супер-рачунара који је користила америчка војска назван је „Цондор Цлустер“, који је америчко ваздухопловство створило 2010. године. Тамошњи инжењери повезали су 1.760 Сони ПлаиСтатион 3 конзола да би створили језгро супер-рачунара. Способан је за 500 ТФлопс-а, ​​а користи се за такве задатке препознавање узорака, обрада сателитских снимака, и спровођење истраживања вештачке интелигенције.

Као што видите, постоји много захтева из свих индустрија, владиних агенција и војске за напредном рачунарском снагом.

Да ли су квантни рачунари следећи?

Свако напредовање брзине супер-рачунара директан је резултат већег броја транзистора упакованих у микропроцесоре у мањем и мањем опсегу. Док се ови микрограми и даље смањују према атомској скали, многи футуристи предвиђају да ће следећа фаза у супер-рачунарима бити у царству квантних рачунара.

Шта је квантни рачунар?

Квантно рачунање јединствено је заузимање рачунарске технологије. Уместо традиционалног микропроцесора заснованог на транзистору, научници се надају да ће искористити манипулацију стањем субатомских честица.

Субатомске честице се придржавају веома чудних закона физике - од којих су многи истраживачи открили тек у недавној прошлости. Експериментишући са разним техникама за контролу субатомских стања ових честица, научници су надам се да ће заменити 1с и 0с класичног транзистора еквивалентним 1 или 0 стањем овог квантитета честице.

Друга реч за ове две државе честице су квантни битови (или "кубитс").

Квантно рачунање које се савија око ума је чињеница да многа расположива стања ових честица могу омогућити овим рачунарима да складиште више од само 1 или 0.

Постоје ли квантни суперрачунари?

Разлог за који још нисте чули да је врхунски квантни суперкомпјутер начинио листу Топ500 зато што још увек не постоји ниједан стабилан квантни суперрачунар.

ИБМ нуди мрежни приступ 20-кбитном систему који истраживачи могу користити. Истраживачи обично користе квантне рачунаре за специфичне прорачуне и анализе за које су прилагођени, попут хемијских симулација.

Творци квантних рачунара користе изразе који нису тако давно били углавном теоријске природе. Али сада, научници који граде ове системе описују врло стварне интеракције између „кубита“ као „запетљавање“. Они описују специфична стања кубита као "кохеренцију". Тако да је скоро немогуће упоредити ове системе са традиционалним рачунари.

Велики системи који би могли да се надају да ће се такмичити са данашњим традиционалним суперрачуналима и даље су превише нестабилни. На пример, у новембру 2017. године ИБМ је објавио да је изградио 50-кбитни квантни рачунар. Међутим, могао је задржати само свој квантни „микростат“ 90 микросекунди.

Квантни рачунари обећавају велику будућност, али тренутно нуде мало конкуренције за традиционалне супер-рачунаре на бази силикона.

Шта мислите о будућности?

Гдје мислите да иде будућност суперкомпјутерске технологије? Мислите ли да су квантни рачунари ближи хоризонту него што људи схватају? Која је земља по вашем мишљењу на врху листе у 2018. и шире?