Ogromni superračunala i dalje postoje. Evo što se danas koristi

Timofeev Vladimir / Shutterstock

Superkompjuteri su bili masovna utrka 90-ih godina, kao što su SAD, Kina i drugi, natjecali su se da imaju najbrže računalo. Dok se utrka malo smanjila, ova čudovišna računala još uvijek se koriste za rješavanje mnogih svjetskih problema.

Kao što je Mooreov zakon (staro opažanje da se računalna snaga udvostručuje otprilike svake dvije godine), naš kompjuterski hardver dalje pomiče, a povećava se i složenost problema koji se rješavaju. Dok su superračunala bila prilično mala, danas mogu zauzeti cijela skladišta, sva popunjena međusobno povezanim policama računala.

Što čini računalo "super"?

Izraz "superračunalo" podrazumijeva jedno ogromno računalo mnogo puta snažnije od vašeg jednostavnog prijenosnog računala, ali to ne može biti dalje od slučaja. Superkompjuteri se sastoje od tisuća manjih računala, a svi su spojeni na jedan zadatak. Svaka jezgra procesora u podatkovnom centru vjerojatno radi sporije od stolnog računala. To je kombinacija svih njih, što čini računalstvo tako učinkovitim. U računalima tog opsega uključeno je mnogo umrežavanja i posebnog hardvera, a to nije tako jednostavno kao samo priključivanje svakog stalka u mrežu, ali možete ih zamisliti na ovaj način, a vi ne biste bili daleko od oznake.

Ne može svaki zadatak biti paraleliziran tako lako, tako da nećete koristiti superračunalo za igranje igara na milijun slika u sekundi. Paralelno računanje je obično dobro u ubrzavanju vrlo računski orijentiranog računala.

Superkompjuteri se mjere u FLOPS-u ili u operacijama s pomičnim zarezom po sekundi, što je u biti mjera koliko brzo to može učiniti matematika. Trenutno je najbrži IBM-ov Summit, koji može doseći više od 200 PetaFLOPS-a, milijun puta brže od “Giga” na koji je većina ljudi navikla.

Pa što su oni koristili za? Uglavnom znanost

Andrey VP / Shutterstock

Superračunala su okosnica računalne znanosti. Koriste se u medicinskom polju za simulaciju preklapanja proteina za istraživanje raka, u fizici za simulacije za velike inženjerske projekte i teoretske izračune, pa čak iu financijsko polje za praćenje tržišta dionica kako bi stekli prednost na drugim ulagačima.

Možda posao koji najviše koristi prosječnoj osobi je modeliranje vremena. Točno predviđanje hoće li vam sljedeća srijeda trebati kaput i kišobran iznenađujuće je težak zadatak, onaj koji čak i ogromni današnji superračunala ne mogu učiniti s velikom točnošću. Teoretizira se da će nam biti potrebno računalo koje će mjeriti brzinu u ZettaFLOPS-u - još dva stupnja od PetaFLOPS-a i oko 5000 puta brže od IBM-ovog Summita. Vjerojatno nećemo pogoditi tu točku do 2030. godine, iako nam glavni problem nije hardver, već trošak.

Predhodni trošak za kupnju ili izgradnju tog hardvera je dovoljno visok, ali pravi udarač je račun za struju. Mnogi superkompjuteri mogu potrošiti milijune dolara svake godine samo da bi ostali u pokretu. Dakle, dok teoretski ne postoji ograničenje koliko zgrada puno računala možete spojiti, gradimo samo superračunala dovoljno velika da riješimo trenutne probleme.

Hoću li u budućnosti imati superračunalo kod kuće?

U određenom smislu, već radite. Većina stolnih računala danas se sučeljava sa snagom starijih superračunala, čak i prosječni pametni telefon ima bolje performanse od zloglasnog Cray-1. Tako je lako napraviti usporedbu s prošlošću i teoretizirati o budućnosti. Ali to je uglavnom zbog toga što je prosječni CPU tijekom godina postao mnogo brži, što se više ne događa tako brzo.

U posljednje vrijeme, Moorov zakon usporio je kad smo dosegli granice koliko male možemo napraviti tranzistore, tako da CPU-ovi ne postaju mnogo brži. Oni postaju sve manji i učinkovitiji, što povećava performanse procesora u smjeru više jezgri po čipu za stolna računala i snažnije za mobilne uređaje.

Ali teško je zamisliti problem prosječnog korisnika koji postavlja outgrowing računalne potrebe. Uostalom, ne trebate superračunalo za pregledavanje Interneta, a većina ljudi ne izvodi simulacije preklapanja proteina u svojim podrumima. Danas hardver visoke potrošnje daleko nadilazi uobičajene slučajeve upotrebe i obično je rezerviran za određeni posao koji koristi od njega, kao što je 3D prikaz i kompilacija koda.

Dakle, ne, vjerojatno ga nećete imati. Najveći napredak vjerojatno će biti u mobilnom prostoru, budući da se telefoni i tableti približavaju razinama snage stolnih računala, što je još uvijek prilično dobar napredak..

Krediti za slike: Shutterstock, Shutterstock