Hiiglaslikud superarvutid on endiselt olemas. Siin on, mida nad täna kasutavad

Timofeev Vladimir / Shutterstock

Superarvutid olid 90-ndatel aastatel suured võistlused, nagu USA, Hiina ja teised, kes konkureerisid kõige kiirema arvutiga. Kuigi võistlus on veidi surnud, kasutasid need koletisarvutid endiselt paljude maailma probleemide lahendamiseks.

Kuna Moore'i seadus (vana märkus, et arvutivõimsus kahekordistab iga kahe aasta tagant), surub meie arvutiriistvara veelgi edasi, suureneb ka lahendatavate probleemide keerukus. Samal ajal kui superarvutid olid küllaltki väikesed, saavad nad tänapäeval võtta vastu terve lao, mis kõik on täidetud omavahel ühendatud arvutiriiulitega..

Mis teeb arvuti "Super"?

Mõiste „superarvuti” tähendab ühte hiiglaslikku arvutit, mis on mitu korda võimsam kui teie lihtne sülearvuti, kuid see ei pruugi olla kaugemal juhtumist. Superarvutid koosnevad tuhandetest väiksematest arvutitest, mis kõik on ühendatud ühe ülesande täitmiseks. Iga andmekeskuse CPU südamik töötab tõenäoliselt aeglasemalt kui teie lauaarvuti. See on kõigi nende kombinatsioon, mis muudab arvuti nii tõhusaks. Sellise skaala arvutites on palju võrgustikke ja spetsiaalset riistvara ning see ei ole nii lihtne kui lihtsalt ühendada iga hammas võrku, kuid te võite neid selliselt ette kujutada ja te ei oleks märgist kaugel.

Mitte iga ülesannet ei saa nii kergesti paralleelselt kasutada, nii et te ei kasuta superarvutit oma mängude käivitamiseks miljoni kaadri sekundis. Paralleelarvutus on tavaliselt väga arvutusele orienteeritud arvutite kiirendamiseks hea.

Superkompuutreid mõõdetakse FLOPS-i või ujuva punkti operatsioonidena sekundis, mis on sisuliselt matemaatika mõõtmine. Kiireim on praegu IBMi tippkohtumine, mis võib ulatuda üle 200 PetaFLOPSi, miljon korda kiiremini kui “Giga” enamik inimesi on harjunud.

Mida nad kasutavad? Enamasti teadus

Andrey VP / Shutterstock

Superkompuutrid on arvutusteaduse selgroog. Neid kasutatakse meditsiinivaldkonnas valkude kokkuklapitavate simulatsioonide käivitamiseks vähiuuringute jaoks, füüsikas, et käivitada suurte inseneriprojektide simulatsioonid ja teoreetiline arvutus ning isegi finantsvaldkonnas aktsiaturu jälgimiseks, et saada teiste investorite jaoks eeliseid.

Võib-olla on keskmisele inimesele kõige kasulikum töö ilmastikumudel. Täpselt ennustades, kas teil on järgmisel kolmapäeval vaja mantlit ja vihmavari, on üllatavalt raske ülesanne, mida isegi tänapäeva hiiglaslikud superarvutid ei saa väga täpselt teha. See on teoreetiline, et täiskogu modelleerimiseks on vaja arvutit, mis mõõdab selle kiirust ZettaFLOPSis - veel kaks astet PetaFLOPSist ja umbes 5000 korda kiiremini kui IBMi tippkohtumine. Tõenäoliselt ei jõua see punkt enne 2030. aastat, kuigi peamine probleem, mis meid tagasi hoiab, ei ole riistvara, vaid maksumus.

Kõikide selle riistvara ostmise või ehitamise algkulud on piisavalt suured, kuid tegelik kicker on energiaarvel. Paljud superarvutid saavad igal aastal kasutada miljoneid dollareid võimsust, et jääda jooksma. Nii et kuigi teoreetiliselt ei ole piirangut, kui palju hooned täis arvuteid, mida võiksite kokku panna, ehitame ainult superarvutid, mis on piisavalt suured praeguste probleemide lahendamiseks.

Nii et kas mul on tulevikus kodus superarvuti?

Mõnes mõttes teete seda juba. Enamik lauaarvuteid konkureerivad tänapäeval vanemate superarvutite võimsusega, isegi kui keskmine nutitelefon on kõrgema jõudlusega kui kurikuulus Cray-1. Seega on lihtne minevikuga võrrelda ja teoreetida tuleviku kohta. Kuid see on suuresti tingitud keskmisest protsessorist, mis muutub aastate jooksul palju kiiremaks, mis ei toimu enam nii kiiresti.

Viimasel ajal on Moore'i seadus aeglustunud, kui jõuame piiridesse, kui väikesed saame teha transistoreid, nii et CPU-d ei saa palju kiiremini. Nad saavad väiksemaks ja võimsamaks, mis surub CPU jõudlust rohkem südamikke suunas kiibi jaoks lauaarvutite jaoks ja mobiilseadmete jaoks võimsamaks..

Kuid on raske ette kujutada, et keskmine kasutaja probleem seab välja kasvavad arvutivajadused. Lõppude lõpuks ei pea te interneti sirvimiseks superarvutit kasutama ja enamik inimesi ei käivita oma keldrites valgu kokkuklapitavad simulatsioonid. Tänapäeva kõrgeima lõpptarbija riistvara ületab tavapäraseid kasutustingimusi ja on tavaliselt reserveeritud konkreetsele tööle, mis sellest kasu saab, näiteks 3D-renderdamine ja koodide koostamine.

Nii et ei, ilmselt ei ole seda. Suurimad edusammud on tõenäoliselt mobiilses ruumis, sest telefonid ja tabletid lähenevad töölaua tasemele, mis on endiselt üsna hea edusamm..

Image Autorid: Shutterstock, Shutterstock