Огромные суперкомпьютеры все еще существуют. Вот то, что они используются на сегодня
Тимофеев Владимир / Shutterstock Суперкомпьютеры были большой гонкой в 90-х годах, поскольку США, Китай и другие страны соревновались за самый быстрый компьютер. Хотя гонка немного затихла, эти огромные компьютеры все еще использовались для решения многих мировых проблем..
Поскольку закон Мура (старое наблюдение о том, что вычислительная мощность удваивается примерно каждые два года) подталкивает наше вычислительное оборудование к дальнейшему, сложность решаемых проблем также увеличивается. В то время как суперкомпьютеры были достаточно малы, в настоящее время они могут занимать целые склады, заполненные взаимосвязанными стойками с компьютерами..
Что делает компьютер «супер»?
Термин «суперкомпьютер» подразумевает один гигантский компьютер, во много раз более мощный, чем ваш простой ноутбук, но это не может быть дальше от корпуса. Суперкомпьютеры состоят из тысяч небольших компьютеров, соединенных вместе для выполнения одной задачи. Каждое ядро ЦП в центре обработки данных, вероятно, работает медленнее, чем ваш настольный компьютер. Именно сочетание всех этих факторов делает вычисления настолько эффективными. В компьютерах такого масштаба задействовано много сетевого и специального оборудования, и это не так просто, как просто подключить каждую стойку к сети, но вы можете представить их таким образом, и вы не будете далеко от цели.
Не каждую задачу можно распараллелить так легко, поэтому вы не будете использовать суперкомпьютер для запуска ваших игр со скоростью миллион кадров в секунду. Параллельные вычисления обычно хороши для ускорения вычислений, ориентированных на вычисления.
Суперкомпьютеры измеряются в FLOPS, или операциях с плавающей запятой в секунду, что по сути является показателем того, насколько быстро он может выполнять математику. Самым быстрым на данный момент является IBM Summit, который может достичь более 200 PetaFLOPS, в миллион раз быстрее, чем «Гига», к которому привыкло большинство людей.
Так для чего они используются? В основном наука
Андрей В.П. / Shutterstock Суперкомпьютеры являются основой вычислительной науки. Они используются в медицинской сфере для проведения симуляций сворачивания белков для исследований рака, в физике для симуляции крупных инженерных проектов и теоретических вычислений, и даже в финансовой сфере для отслеживания фондового рынка, чтобы получить преимущество над другими инвесторами..
Возможно, работа, которая больше всего приносит пользу среднему человеку, это моделирование погоды. Точно предсказать, понадобится ли вам в среду пальто и зонтик, - это удивительно трудная задача, которую даже гигантские суперкомпьютеры сегодня не могут выполнить с большой точностью. Предполагается, что для полного моделирования погоды нам понадобится компьютер, который измеряет его скорость в ZettaFLOPS - еще на два уровня выше PetaFLOPS и примерно в 5000 раз быстрее, чем IBM Summit. Мы, вероятно, не достигнем этой точки до 2030 года, хотя основная проблема, сдерживающая нас, - это не аппаратное обеспечение, а стоимость.
Первоначальные затраты на покупку или сборку всего этого оборудования достаточно высоки, но реальный стимул - это счет за электроэнергию. Многие суперкомпьютеры могут расходовать электроэнергию на миллионы долларов каждый год, чтобы просто работать. Поэтому, хотя теоретически нет предела тому, сколько зданий с компьютерами можно соединить вместе, мы строим суперкомпьютеры, достаточно большие, чтобы решать текущие проблемы..
Так будет ли у меня суперкомпьютер дома в будущем?
В некотором смысле, вы уже делаете. В настоящее время большинство настольных компьютеров конкурируют с мощью старых суперкомпьютеров, причем даже у среднего смартфона производительность выше, чем у печально известного Cray-1. Так что легко сравнить с прошлым и рассуждать о будущем. Но это во многом из-за того, что средний процессор с годами становится намного быстрее, что уже не так быстро.
В последнее время закон Мура замедляется, поскольку мы достигаем пределов того, насколько малы мы можем сделать транзисторы, поэтому процессоры не становятся намного быстрее. Они становятся меньше и энергоэффективнее, что увеличивает производительность процессора в направлении увеличения числа ядер на чип для настольных ПК и большей производительности для мобильных устройств..
Но трудно себе представить, что проблема обычного пользователя выходит за рамки вычислительных потребностей. В конце концов, вам не нужен суперкомпьютер для работы в Интернете, и большинство людей не проводят симуляции сворачивания белков в своих подвалах. Сегодняшнее высокопроизводительное аппаратное оборудование намного превосходит обычные варианты использования и обычно зарезервировано для конкретной работы, которая приносит пользу, например, 3D-рендеринга и компиляции кода..
Так что нет, у вас, вероятно, не будет. Наибольшие успехи, вероятно, будут в мобильном пространстве, поскольку телефоны и планшеты приближаются к уровням энергопотребления настольных компьютеров, что все еще является довольно хорошим достижением..
Кредиты изображений: Shutterstock, Shutterstock
