Hipercomputerele uriașe încă există. Iată ce folosesc astăzi

Timofeev Vladimir / Shutterstock

Supercomputerele au fost o cursă masivă în anii '90, când SUA, China și alții au concurat pentru a avea cel mai rapid calculator. În timp ce cursa a murit puțin, aceste computere de monstri încă mai erau folosite pentru a rezolva multe dintre problemele lumii.

Legea lui Moore (o observație veche care spune că puterea de calcul se dublează aproximativ la fiecare doi ani) împinge hardware-ul nostru de calcul mai mult, complexitatea problemelor care se rezolvă, de asemenea. În timp ce supercomputerele erau destul de mici, în ziua de azi pot prelua ansambluri de antrepozite, toate ocupându-se cu rack-uri de calculatoare interconectate.

Ce face un computer "Super"?

Termenul "supercomputer" implică un calculator gigantic de multe ori mai puternic decât laptopul dvs. simplu, dar acest lucru nu poate fi mai departe de caz. Supercomputerele sunt compuse din mii de computere mai mici, toate conectate împreună pentru a efectua o singură sarcină. Fiecare nucleu CPU dintr-un centru de date probabil că rulează mai lent decât calculatorul dvs. desktop. Este combinația tuturor celor care fac calculul atât de eficient. Există o mulțime de rețele și hardware special implicate în computerele de această scală, și nu este la fel de simplu ca și conectarea fiecărui rack în rețea, dar le puteți imagina în acest fel și nu veți fi departe de marcă.

Nu toate sarcinile pot fi paralelizate atât de ușor, deci nu veți folosi un supercomputer pentru a rula jocurile la un milion de cadre pe secundă. Calculul paralel este, de obicei, bun pentru accelerarea calculului foarte orientat spre calcul.

Supercomputerele sunt măsurate în FLOPS sau în operațiuni cu puncte plutitoare pe secundă, ceea ce reprezintă în esență o măsură a cât de repede se poate face matematica. Cea mai rapidă este în prezent Summitul IBM, care poate ajunge la peste 200 de PetaFLOPS, de un milion de ori mai rapide decât "Giga" pe care majoritatea oamenilor sunt obișnuiți să.

Deci, pentru ce sunt folosite? Majoritatea științelor

Andrey VP / Shutterstock

Supercomputerele sunt coloana vertebrală a științei computaționale. Acestea sunt folosite în domeniul medical pentru a rula simulări de pliere a proteinelor pentru cercetarea cancerului, în fizică pentru a efectua simulări pentru proiecte de inginerie de mare anvergură și pentru calcul teoretic, și chiar în domeniul financiar pentru urmărirea pieței bursiere pentru a obține un avantaj față de alți investitori.

Poate că lucrarea pe care cea mai mare parte beneficiază persoana medie este modelarea vreme. Previziționarea cu exactitate dacă veți avea nevoie de o haină și o umbrelă miercurea viitoare este o sarcină surprinzător de dificilă, una pe care nici supercomputerele gigantice de azi nu le pot face cu mare precizie. Teoretic, pentru a rula modelarea completă a timpului, vom avea nevoie de un calculator care să măsoare viteza sa în ZettaFLOPS - încă două trepte de la PetaFLOPS și de aproximativ 5000 de ori mai repede decât Summit-ul IBM. Probabil că nu vom atinge acest punct până în 2030, deși problema principală care ne deține nu este hardware-ul, ci costul.

Costul inițial pentru cumpărarea sau construirea întregului echipament hardware este suficient de ridicat, dar kicker-ul real este factura de putere. Multe supercomputere pot folosi în fiecare an milioane de dolari pentru a rămâne în funcțiune. Deci, deși nu există teoretic nici o limită a numărului de clădiri pline de calculatoare pe care le-ați putea strânge împreună, construim doar supercomputere suficient de mari pentru a rezolva problemele curente.

Deci, voi avea un supercomputer la domiciliu în viitor?

Într-un fel, deja o faceți. Cele mai multe desktop-uri în prezent rivalizează puterea supercomputerelor mai vechi, chiar și smartphone-ul mediu având performanțe mai mari decât infamul Cray-1. Deci este ușor să faci comparația cu trecutul și să teorizați despre viitor. Dar acest lucru se datorează în mare parte procesorului mediu care a devenit mult mai rapid pe parcursul anilor, ceea ce nu se întâmplă la fel de repede.

În ultimul timp, legea lui Moore a încetinit pe măsură ce ajungem la limitele cât de mici putem face tranzistori, astfel încât procesoarele nu devin mult mai rapide. Ele devin din ce in ce mai mici si mai eficiente din punct de vedere energetic, ceea ce impinge performanta procesorului in directia mai multor nuclee pe cip pentru desktop-uri si mai puternice in general pentru dispozitivele mobile.

Dar este greu de imaginat faptul că problema obișnuită a utilizatorului a depășit nevoile de calcul. La urma urmei, nu aveți nevoie de un supercomputer pentru a naviga pe Internet și majoritatea oamenilor nu rulează simulări de pliere a proteinelor în subsolurile lor. Hardware-ul de vârf al consumatorilor de astăzi depășește cu mult cazurile obișnuite de utilizare și este, de obicei, rezervat pentru o activitate specifică care beneficiază de acesta, cum ar fi redarea 3D și compilarea de coduri.

Deci nu, probabil că nu veți avea unul. Cele mai mari progrese vor fi probabil în spațiul mobil, deoarece telefoanele și tabletele se apropie de nivelurile desktop de putere, ceea ce reprezintă încă un progres destul de bun.

Creditele de imagine: Shutterstock, Shutterstock