Ogromni superračunalniki še vedno obstajajo. Tukaj je, kaj se uporabljajo za danes

Timofeev Vladimir / Shutterstock

Superkompjuterji so bili v devetdesetih ogromna dirka, saj so se ZDA, Kitajska in drugi tekmovali za najhitrejši računalnik. Medtem ko se je dirka malo umirila, so ti pošastni računalniki še vedno uporabljali za reševanje mnogih svetovnih problemov.

Kot je Moorov zakon (stara opomba, ki pravi, da se računalniška moč podvoji približno vsaki dve leti), še bolj potisne našo računalniško strojno opremo, prav tako se povečuje kompleksnost problemov, ki se rešujejo. Medtem ko so bili superračunalniki včasih razmeroma majhni, lahko danes zasedejo celotna skladišča, ki so napolnjena z medsebojno povezanimi regali računalnikov..

Kaj naredi računalnik »super«?

Izraz »superračunalnik« pomeni enega ogromnega računalnika, ki je večkrat močnejši od vašega preprostega prenosnega računalnika, vendar to ne more biti dlje od primera. Superkompjuterji so sestavljeni iz več tisoč manjših računalnikov, ki so združeni skupaj za opravljanje ene naloge. Vsako jedro procesorja v podatkovnem središču verjetno deluje počasneje kot namizni računalnik. To je kombinacija vseh, zaradi česar je računalništvo tako učinkovito. V računalnikih te velikosti je veliko omrežij in posebne strojne opreme, ki ni tako preprosta, kot je le priklop vsakega stojala v omrežje, vendar si jih lahko zamislite na ta način in ne bi bili daleč od oznake..

Vsaka naloga ne more biti tako vzporedna, da ne boste uporabljali superračunalnika za igranje iger na milijon sličic na sekundo. Vzporedno računalništvo je običajno dobro pospešiti zelo računsko usmerjeno računalništvo.

Superkompjuterji se merijo v FLOPS ali operacijah s plavajočo vejico na sekundo, kar je v bistvu merilo, kako hitro lahko opravi matematiko. Trenutno je najhitrejši IBM-ov vrh, ki lahko doseže več kot 200 PetaFLOPS, milijonkrat hitrejši od »Giga«, s katerim se je večina ljudi navadila.

Torej, kaj so uporabili za? Večinoma znanost

Andrey VP / Shutterstock

Superračunalniki so hrbtenica računalniške znanosti. Uporabljajo se na medicinskem področju za izvajanje simulacij za zlaganje beljakovin za raziskave raka, v fiziki za izvajanje simulacij za velike inženirske projekte in teoretično računanje, in celo na finančnem področju za sledenje borznemu trgu, da bi pridobili prednost pred drugimi vlagatelji..

Morda je delo, ki najbolj koristi povprečni osebi, vremensko modeliranje. Natančno predvidevanje, ali boste naslednji sredo potrebovali plašč in krovno, je presenetljivo težka naloga, ki je ne moremo storiti niti ogromni današnji superračunalniki. Teoretiziramo, da bo za izvedbo popolnega modeliranja po vremenu potreben računalnik, ki meri hitrost v ZettaFLOPS - še dve ravni od PetaFLOPS in približno 5000-krat hitreje kot IBM-ov vrh. Mi verjetno ne bo zadel to točko do 2030, čeprav je glavni problem, ki nas drži nazaj, ni strojna oprema, ampak stroški.

Vnaprejšnji stroški nakupa ali gradnje vse te strojne opreme so dovolj visoki, vendar je pravi račun za energijo. Mnogi superračunalniki lahko porabijo milijone dolarjev energije vsako leto samo zato, da ostanejo v teku. Torej, čeprav teoretično ni omejitev, koliko zgradb je polnih računalnikov, ki jih lahko povežete skupaj, zgradimo samo superračunalnike, ki so dovolj veliki za reševanje trenutnih težav..

Torej bom imel v prihodnosti superračunalnik doma?

V nekem smislu že počnete. Večina namiznih računalnikov danes tekmuje z močjo starejših superračunalnikov, saj ima celo povprečen pametni telefon višjo zmogljivost kot zloglasni Cray-1. Zato je enostavno primerjati preteklost in teoretizirati o prihodnosti. Ampak to je v veliki meri posledica tega, da se povprečni CPU v zadnjih letih precej hitreje, kar se ne dogaja tako hitro.

V zadnjem času se je Moorov zakon upočasnil, ko smo dosegli meje, kako majhne lahko naredimo tranzistorje, tako da CPU-jev ni veliko hitrejši. Zmanjšujejo in povečujejo porabo energije, kar poveča zmogljivost CPU v smeri večjega števila jeder na čip za namizne računalnike in bolj zmogljivo za mobilne naprave..

Toda težko je zamisliti, da bi problem povprečnega uporabnika postavil prekomerne računalniške potrebe. Navsezadnje ne potrebujete superračunalnika za brskanje po internetu, in večina ljudi v svojih kletnih prostorih ne izvaja simulacij za zlaganje proteinov. Danes je strojna oprema visokega končnega potrošnika veliko večja od običajnih primerov uporabe in je običajno rezervirana za specifično delo, ki mu prinaša koristi, na primer 3D upodabljanje in zbiranje kod..

Torej ne, verjetno ga ne boste imeli. Največji napredek bo verjetno v mobilnem prostoru, saj bodo telefoni in tablični računalniki dosegli raven moči na namizju, kar je še vedno precej dober napredek..

Image krediti: Shutterstock, Shutterstock