Самый мощный суперкомпьютер в мире

10 самых мощных суперкомпьютеров мира

Два раза в год специалисты из Национальной лаборатории имени Лоуренса в Беркли и Университета Теннесси публикуют Top-500, в котором предлагают список самых производительных суперкомпьютеров мира. В качестве ключевого критерия в этом рейтинге используется характеристика, которая уже давно считается одной из наиболее объективных в оценке мощности суперкомпьютеров – флопс, или число операций с плавающей точкой в секунду. Немного забегая вперед, предлагаем вам заранее попробовать на вкус эти цифры: производительность представителей первого десятка топа измеряется десятками квадриллионов флопс. Для сравнения: ЭНИАК, первый компьютер в истории, обладал мощностью в 500 флопс; сейчас средний персональный компьютер имеет мощность в сотни гигафлопс (миллиардов флопс), iPhone 6 обладает производительностью приблизительно в 172 гигафлопса, а игровая приставка PS4 – в 1,84 терафлопса (триллиона флопс).

Вооружившись последним «Топ-500» от ноября 2014 года, редакция Naked Science решила разобраться, что из себя представляют 10 самых мощных суперкомпьютеров мира, и для решения каких задач требуется столь грандиозная вычислительная мощь.

Местоположение: США Производительность: 3,57 петафлопс Теоретический максимум производительности: 6,13 петафлопс Мощность: 1,4 МВт

Как и практически все современные суперкомпьютеры, включая каждый из представленных в данной статье, CS-Storm состоит из множества процессоров, объединенных в единую вычислительную сеть по принципу массово-параллельной архитектуры. В реальности эта система представляет собой множество стоек («шкафов») с электроникой (узлами, состоящими из многоядерных процессоров), которые образуют целые коридоры.

Cray CS-Storm – это целая серия суперкомпьютерных кластеров, однако один из них все же выделяется на фоне остальных. В частности, это загадочный CS-Storm, который использует правительство США для неизвестных целей и в неизвестном месте. Известно лишь то, что американские чиновники купили крайне эффективный с точки зрения потребления энергии (2386 мегафлопс на 1 Ватт) CS-Storm с общим количеством ядер почти в 79 тысяч у американской компании Cray.

На сайте производителя, впрочем, сказано, что кластеры CS-Storm подходят для высокопроизводительных вычислений в области кибербезопасности, геопространственной разведки, распознавания образов, обработки сейсмических данных, рендеринга и машинного обучения. Где-то в этом ряду, вероятно, и обосновалось применение правительственного CS-Storm.

Местоположение: США Производительность: 4,29 петафлопс Теоретический максимум производительности: 5,03 петафлопс Мощность: 1,9 МВт

«Вулкан» разработан американской компанией IBM, относится к семейству Blue Gene и находится в Ливерморской национальной лаборатории имени Э. Лоуренса. Принадлежащий Министерству энергетики США суперкомпьютер состоит из 24 стоек. Функционировать кластер начал в 2013 году.

В отличие уже упомянутого CS-Storm, сфера применения «Вулкана» хорошо известна – это различные научные исследования, в том числе в области энергетики, вроде моделирования природных явлений и анализа большого количества данных. Различные научные группы и компании могут получить доступ к суперкомпьютеру по заявке, которую нужно отправить в Центр инноваций в области высокопроизводительных вычислений (HPC Innovation Centre), базирующийся в той же Ливерморской национальной лаборатории.

Суперкомпьютер Vulcan / © Laura Schulz and Meg Epperly/LLNL Местоположение: Германия Производительность: 5 петафлопс Теоретический максимум производительности: 5,87 петафлопс Мощность: 2,3 МВт С момента запуска в 2012 году Juqueen является вторым по мощности суперкомпьютером в Европе и первым – в Германии. Как и «Вулкан», этот суперкомпьютерный кластер разработан компанией IBM в рамках проекта Blue Gene, причем относится к тому же поколению Q. Находится суперкомпьютер в одном из крупнейших исследовательских центров Европы в Юлихе. Используется соответственно – для высокопроизводительных вычислений в различных научных исследованиях.

Суперкомпьютер Juqueen / © J?lich Supercomputing Centre (JSC) Местоположение: США Производительность: 5,16 петафлопс Теоретический максимум производительности: 8,52 петафлопс Мощность: 4,5 МВт Находящийся в Техасе Stampede является единственным в первой десятке Top-500 кластером, который был разработан американской компанией Dell. Суперкомпьютер состоит из 160 стоек.

Этот суперкомпьютер является мощнейшим в мире среди тех, которые применяются исключительно в исследовательских целях. Доступ к мощностям Stampede открыт научным группам. Используется кластер в самом широком спектре научных областей – от точнейшей томографии человеческого мозга и предсказания землетрясений до выявления паттернов в музыке и языковых конструкциях.

Суперкомпьютер Stampede / © Texas Advanced Computing Center Местоположение: Швейцария Производительность: 6,27 петафлопс Теоретический максимум производительности: 7,78 петафлопс Мощность: 2,3 МВт Швейцарский национальный суперкомпьютерный центр (CSCS) может похвастаться мощнейшим суперкомпьютером в Европе. Piz Daint, названный так в честь альпийской горы, был разработан компанией Cray и принадлежит к семейству XC30, в рамках которого является наиболее производительным. Piz Daint применяется для различных исследовательских целей вроде компьютерного моделирования в области физики высоких энергий.

Суперкомпьютер Piz Daint / © blogs.nvidia.com Местоположение: США Производительность: 8,56 петафлопс Теоретический максимум производительности: 10,06 петафлопс Мощность: 3,9 МВт Суперкомпьютер «Мира» был разработан компанией IBM в рамках проекта Blue Gene в 2012 году. Отделение высокопроизводительных вычислений Аргонской национальной лаборатории, в котором располагается кластер, было создано при помощи государственного финансирования. Считается, что рост интереса к суперкомпьютерным технологиям со стороны Вашингтона в конце 2000-х и начале 2010-х годов объясняется соперничеством в этой области с Китаем. Расположенный на 48 стойках Mira используется в научных целях. К примеру, суперкомпьютер применяется для климатического и сейсмического моделирования, что позволяет получать более точные данные по предсказанию землетрясений и изменений климата.

Суперкомпьютер Mira / © Flickr Местоположение: Япония Производительность: 10,51 петафлопс Теоретический максимум производительности: 11,28 петафлопс Мощность: 12,6 МВт Разработанный компанией Fujitsu и расположенный в Институте физико-химических исследований в городе Кобе K Сomputer является единственным японским суперкомпьютером, присутствующим в первой десятке Top-500. В свое время (июнь 2011) этот кластер занял в рейтинге первую позицию, на один год став самым производительным компьютером в мире. А в ноябре 2011 года K Computer стал первым в истории, которому удалось достичь мощности выше 10 петафлопс. Суперкомпьютер используется в ряде исследовательских задач. К примеру, для прогнозирования природных бедствий (что актуально для Японии из-за повышенной сейсмической активности региона и высокой уязвимости страны в случае цунами) и компьютерного моделирования в области медицины.

Суперкомпьютер K / © Fujitsu Местоположение: США Производительность: 17,17 петафлопс Теоретический максимум производительности: 20,13 петафлопс Мощность: 7,8 МВт Мощнейший из четверки суперкомпьютеров семейства Blue Gene/Q, попавших в первую десятку рейтинга, расположен в США в Ливерморской национальной лаборатории. IBM разработали Sequoia для Национальной администрации ядерной безопасности (NNSA), которой требовался высокопроизводительный компьютер для вполне конкретной цели – моделирования ядерных взрывов. Стоит упомянуть, что реальные ядерные испытания запрещены еще с 1963 года, и компьютерная симуляция является одним из наиболее приемлемых вариантов для продолжения исследований в этой области. Однако мощности суперкомпьютера использовались для решения и других, куда более благородных задач. К примеру, кластеру удалось поставить рекорды производительности в космологическом моделировании, а также при создании электрофизиологической модели человеческого сердца.

Суперкомпьютер Sequoia / © Bob Hirschfeld/LLNL Местоположение: США Производительность: 17,59 петафлопс Теоретический максимум производительности: 27,11 петафлопс Мощность: 8,2 МВт Наиболее производительный из когда-либо созданных на Западе суперкомпьютеров, а также самый мощный компьютерный кластер под маркой компании Cray находится в США в Национальной лаборатории Оук-Ридж. Несмотря на то, что находящийся в распоряжении американского Министерства энергетики суперкомпьютер официально доступен для любых научных исследований, в октябре 2012 года, когда Titan был запущен, количество заявок превысило всякие пределы. Из-за этого в Оукриджской лаборатории была созвана специальная комиссия, которая из 50 заявок отобрала лишь 6 наиболее «передовых» проектов. Среди них, к примеру, моделирование поведения нейтронов в самом сердце ядерного реактора, а также прогнозирование глобальных климатических изменений на ближайшие 1-5 лет. Несмотря на свою вычислительную мощь и впечатляющие габариты (404 квадратных метра), Titan недолго продержался на пьедестале. Уже через полгода после триумфа в ноябре 2012 года гордость американцев в области высокопроизводительных вычислений неожиданно потеснил выходец с Востока, беспрецедентно обогнав предыдущих лидеров рейтинга.

Суперкомпьютер Titan / © olcf.ornl.gov Местоположение: Китай Производительность: 33,86 петафлопс Теоретический максимум производительности: 54,9 петафлопс Мощность: 17,6 МВт

С момента своего первого запуска «Тяньхэ-2», или «Млечный-путь-2», вот уже около двух лет является лидером Top-500. Этот монстр почти в два раза превосходит по производительности №2 в рейтинге – суперкомпьютер TITAN.

Разработанный Оборонным научно-техническим университетом Народно-освободительной армии КНР и компанией Inspur «Тяньхэ-2» состоит из 16 тысяч узлов с общим количеством ядер в 3,12 миллиона. Оперативная память всей это колоссальной конструкции, занимающей 720 квадратных метров, составляет 1,4 петабайт, а запоминающего устройства – 12,4 петабайт. «Млечный путь-2» был сконструирован по инициативе китайского правительства, поэтому нет ничего удивительного в том, что его беспрецедентная мощь служит, судя по всему, нуждам государства. Официально было заявлено, что суперкомпьютер занимается различными моделированиями, анализом огромного количества данных, а также обеспечением государственной безопасности Китая. Учитывая секретность, свойственную военным проектам КНР, остается лишь догадываться, какое именно применение время от времени получает «Млечный путь-2» в руках китайской армии.

Суперкомпьютер Tianhe-2 / © Popsci.com

Топ

Илон Маск

Naked Science Facebook VK Twitter

naked-science.ru

В США представлен самый мощный суперкомпьютер в мире

Департамент энергетики США представил миру самый мощный суперкомпьютер, отобравший это звание у китайского Sunway TaihuLight. Пиковая производительность американского суперкомпьютера Summit достигает 200 петафлопсов (200 квадриллионов вычислений в секунду). Это более чем в два раза выше пиковой производительности китайской системы, которая составляет 93 петафлопса, а также примерно в 7 раз выше производительности суперкомпьютера Titan – в прошлом самого мощного суперкомпьютера США, расположенного в той же самой Национальной лаборатории Ок-Ридж, где установлена новая система.

Производительность Summit настолько высока, что система способна всего за один час справляться с задачами, на которые у обычного настольного компьютера могло уходить до 30 лет.

Суперкомпьютер Summit состоит из 4608 серверных станций, занимающих общую площадь двух теннисных кортов. Система в общем использует более 9 тысяч 22-ядерных процессоров IBM Power9, работающих в тандеме с более 27 000 графическими процессорами NVIDIA Tesla V100. Потребляемого суперкомпьютером Summit объема энергии хватит для питания 8100 домов. Понятное дело, такую жаровню нужно эффективно охлаждать, поэтому через каналы системы охлаждения суперкомпьютера каждую минуту проходит более 18 000 литров воды.

Американскому суперкомпьютеру Summit не только удалось отобрать звание самого мощного суперкомпьютера в мире, которое удерживалось китайской системой в течение последних пяти лет. Новый суперкомпьютер был разработан специально для задач, связанных с работой искусственного интеллекта; система может использовать методы машинного и глубинного обучения для решения задач в медицине, физике, исследованиях климата и многих других сферах.

Первое использование Summit учеными уже состоялось. В его рамках решалась задача эксафлопсного класса (миллиард миллиардов операций вычислений в секунду, или 1 эксаоп (exaop)). Система использовалась для анализа миллионов геномов и показала производительность в 1,88 эксаопса, что вдвое выше показателей предыдущего самого мощного суперкомпьютера. Пиковая же производительность Summit, как говорят его создатели, при смешанной точности расчетов может доходить до 3,3 эксаопса. Отмечается, что к 2021 году в США планируется создать полноценную компьютерную экосистему эксафлопсного уровня, и разработка Summit является одним из важных шагов для реализации этого плана.

С помощью нового суперкомпьютера ученые собираются проводить анализ данных о взрывах звезд (сверхновых) с целью выяснения особенностей распределения во Вселенной таких редких элементов, как золото. Кроме того, планируется проведение симуляций, направленных на разработку новых типов материалов, которые будут использоваться для производства нового поколения полупроводников. Также через анализ огромных объемов данных о здоровье населения ученые собираются с помощью нового суперкомпьютера поискать связь между факторами, способствующими развитию рака – теми же генами, например, — и другими биологическими маркерами, а также средами. Суперкомпьютер также планируется использовать для анализа других болезнетворных маркеров, приводящих, например, к развитию болезни Альцгеймера, болезням сердечно-сосудистой системы, а также различным зависимостям.

«Summit открывает возможность для проведения целого спектра новых научных исследований, которые были просто невозможны до его появления», — комментирует в опубликованном пресс-релизе Дэн Джейкобсон, специалист в области вычислительной биологии Национальной лаборатории Ок-Ридж.

hi-news.ru

Топ 10 самых мощных суперкомпьютеров в мире

Суперкомпьютеры весьма специфические штуки стоимостью по несколько сотен миллионов долларов, которые обычно используют для обработки больших объемов статистических данных, сложных расчетов для промышленности, моделирования сложных физических и природных процессов. Создание этих монстров, обычно финансируется государственными организациями, это позволить себе могут только развитые западные страны и Китай. Если для первых суперкомпьютеры это скорей рабочий инструмент, то для вторых дело престижа, на которое не жалеют денег.

Всего две страны могут создать суперкомпьютеры на собственной компонентой базе с нуля — США и Китай. Правда, поднебесная достигает нужного результата экстенсивными методами, увеличивая количество процессоров, невзирая на энергопотребление, которые еще делают в ограниченных количествах под конкретные проекты. Встречайте десять самых быстрых суперкомпьютеров в мире.

10. Cori — Cray (США)

Компьютер Cori, созданный по заказу министерства энергетики США, для национальной лаборатории им. Лоуренса в Беркли, имеет производительность 14 петафлопс. Здесь используется 9.152 процессора Intel Xeon Phi 7250 68C с 68 ядрами на борту. Всего в вычислениях задействовано 622.000 ядер.

9. Trinity — Cray (США)

Суперкомпьютер Trinity, производительностью 14.1 петафлопс, установленный в Лос-Аламосской национальной лаборатории используется для вычислений связанных с ядерным оружием и обработкой данных собранной разведкой. Компьютер собран из 19.000 узлов с водяной системой охлаждения. Изначально здесь использовались 16-ядерных процессоров Intel Xeon Haswell, которые при модернизации компьютера были дополнены 64-ядерными процессорами Intel Xeon Phi Knights Landing. Всего в вычислениях участвует 979.968 ядер.

8. Sequoia — IBM (США)

Суперкомпьютер Sequoia, производительностью 17.2 петафлопс, был создан компанией IBM для Ливерморской национальной лаборатории, по заказу правительства США. На момент запуска в 2012 году это был самый мощный компьютер в мире. Sequoia, сделанный по массово-параллельной архитектуре Blue Gene, представляет собой 98 304 узлов с 8 и 16-ядерными процессорами Power ISA. Всего в вычислениях задействовано 1.570.000 ядер. Компьютер представляет собой 96 стоек расположенных в помещении площадью 300 кв. м.

7. Titan — Cray (США)

Суперкомпьютер Titan установленный в американской лаборатории Оук-Ридж, фактически является модернизированной версией суперкомпьютера Jaguar, которому были добавлено количество процессоров и установлены графические карты NVIDIA Tesla K20x Компьютер представляет собой 18 688 узлов с 16-ядерными процессорами AMD Opteron 6274 и графическими чипами NVIDIA Tesla K20x. Всего на Titan используется 560.640 ядер для вычислений, которые имеют производительность 17,59 петафлопс.

6. Piz Daint — Cray (Швейцария)

Самый мощный европейский суперкомпьютер Piz Daint установлен в «Швейцарском Национальном суперкомпьютерном центре» в Лугано. Компьютер несколько раз обновляли, на 2018 годе его производительность составляет 19.59 петафлопс . Piz Daint собран на базе 12-ядерный процессоров Xeon E5-2690v3 12C и графических карт NVIDIA Tesla P10.Всего для расчетов задействовано 362.000 ядра.

5. AI Bridging Cloud Infrastructure — Fujitsu (Япония)

Единственный представитель страны восходящего солнца в этом списке, AI Bridging Cloud Infrastructure имеет производительность 19.88 петафлопс. Компьютер, введенный в эксплуатацию в 2018 году, собран из 1088 серверов, внутри которых установлено по два 20-ядерных процессоров Xeon Gold 6148 20C и четыре графических карты NVIDIA Tesla V100 SXM2. Всего в расчетах задействовано 392.000 ядер. AI Bridging Cloud Infrastructure установлен в «Национальном институте передовой науки и технологии».

4. Tianhe — 2A — NUDT (Китай)

Запущенный в 2013 году китайский суперкомпьютер Tianhe — 2A, производительностью в 61.46 петафлопс, был самым мощным компьютером в мире до 2016 году, пока его с трона не подвинула другая китайская разработка Sunway TaihuLight. Здесь используется 16.000 узлов, на которых установлено по два процессора Intel Xeon E5-2692. Последнего крупного обновления, вместо морально устаревших сопроцессоров Xeon Phi, теперь в паре с Intel Xeon работает по три сопроцессора Matrix-2000, спроектированных на заказ оборонным научно-техническим университетом Народно-освободительной армии Китая. Это позволило увеличить производительность Tianhe — 2A в два раза.

3. Sierra — IBM (США)

Суперкомпьютер Sierra был создан IBM по заказу правительства США для Ливерморской национальной лаборатории, которая занимается ядерной безопасностью страны. Компьютер, производительностью 71.6 петафлопс, собран из 4.320 серверов, каждый из которых имеет по два процессора IBM Power9 и четыре графических чипа NVIDIA Tesla V100. В вычислениях суммарно задействовано около 1.570.000 ядер.

2. Sunway TaihuLight — NCRPC (Китай)

С 2016 по 2018 году титул самого мощного суперкомпьютера в мире носил китайский — Sunway TaihuLight. Его производительность составляет 93 петафлопс. Что интересно, он собран на базе процессора SW26010 разработанного в Китае, коих использовано 40 960 штуки. Каждый процессор имеет 256 ядер RISC отвечающих за вычисления и четыре управляющих ядра. Всего Sunway TaihuLight имеет суммарно 10 649 600 ядер. Суперкомпьер был сделан для китайского национального суперкомпьютерного центра в городе Уси, который используется для обработки данных связанных с производством, медициной и добывающей промышленностью.

1. Summit — IBM (США)

Самый мощный компьютер в мире Summit был сделан компанией IBM по заказу министерства энергетики США для лаборатории Оук-Ридж. Его производительность составляет 200 петафлопс, что более чем в два раза больше чем у вычислительной системы на втором месте из Китая. Summit собран из 4608 серверов IBM, у которых на борту которых суммарно находиться 10 Пбайт оперативной памяти, 9216 штук 22-ядерных процессора IBM Power9 и 27.648 графических чипов NVIDIA Tesla V100. Компьютер занимает помещения площадью в два теннисных корта, для охлаждения которого используется 15.150 литров воды.

Detect languageAfrikaansAlbanianAmharicArabicArmenianAzerbaijaniBasqueBelarusianBengaliBosnianBulgarianCatalanCebuanoChichewaChinese (Simplified)Chinese (Traditional)CorsicanCroatianCzechDanishDutchEnglishEsperantoEstonianFilipinoFinnishFrenchFrisianGalicianGeorgianGermanGreekGujaratiHaitian CreoleHausaHawaiianHebrewHindiHmongHungarianIcelandicIgboIndonesianIrishItalianJapaneseJavaneseKannadaKazakhKhmerKoreanKurdishKyrgyzLaoLatinLatvianLithuanianLuxembourgishMacedonianMalagasyMalayMalayalamMalteseMaoriMarathiMongolianMyanmar (Burmese)NepaliNorwegianPashtoPersianPolishPortuguesePunjabiRomanianRussianSamoanScots GaelicSerbianSesothoShonaSindhiSinhalaSlovakSlovenianSomaliSpanishSundaneseSwahiliSwedishTajikTamilTeluguThaiTurkishUkrainianUrduUzbekVietnameseWelshXhosaYiddishYorubaZulu

AfrikaansAlbanianAmharicArabicArmenianAzerbaijaniBasqueBelarusianBengaliBosnianBulgarianCatalanCebuanoChichewaChinese (Simplified)Chinese (Traditional)CorsicanCroatianCzechDanishDutchEnglishEsperantoEstonianFilipinoFinnishFrenchFrisianGalicianGeorgianGermanGreekGujaratiHaitian CreoleHausaHawaiianHebrewHindiHmongHungarianIcelandicIgboIndonesianIrishItalianJapaneseJavaneseKannadaKazakhKhmerKoreanKurdishKyrgyzLaoLatinLatvianLithuanianLuxembourgishMacedonianMalagasyMalayMalayalamMalteseMaoriMarathiMongolianMyanmar (Burmese)NepaliNorwegianPashtoPersianPolishPortuguesePunjabiRomanianRussianSamoanScots GaelicSerbianSesothoShonaSindhiSinhalaSlovakSlovenianSomaliSpanishSundaneseSwahiliSwedishTajikTamilTeluguThaiTurkishUkrainianUrduUzbekVietnameseWelshXhosaYiddishYorubaZulu

Text-to-speech function is limited to 200 characters

topstens.ru

Топ самых мощных суперкомпьютеров | Вокруг нас

В 1949 году в журнале «Популярная механика» была опубликована статья о том, что будущие компьютеры будут весить не более 1,5 тонны. Сегодня настоящими гениями сложных математических вычислений, а также секретных научных и военных проектов являются суперкомпьютеры.

Суперкомпьютер — это сверхмощная вычислительная машина. Гении вычислительной техники используются в ядерных и космических разработках, в прогнозах климатических изменений и возникновения стихийных бедствий. Суперкомпьютер за один день способен перенаправлять и просчитывать большое количество сложнейшей информации. По — большому счету, этой супермашине подвластен расчет любых формул и цифр. В то же время, если таким же объемом информации нагрузить стандартный пользовательский компьютер, то обрабатывать цифры он будет на десятки лет дольше, чем мощный суперкомпьютер.

История появления

На сегодняшний день в ученом сообществе нет точного ответа на вопрос, что лежало у истоков зарождения вычислительных машин. Большинство склоняются к мнению, что первым компьютером являлся абак — счетная доска, применявшаяся для арифметических решений еще в Древнем Риме и Греции. Некоторые уверены, что прообразом служил антикитерский механизм. Третьи уверяют, что компьютер появился благодаря разностной машине Чарльза Беббиджа XIX века. Так или иначе, век цифровых технологий принес в мир первое автоматизированное компьютерное устройство.

История компьютеров берет свое начало с появления ряда устройств, собранных Конрадом Цузе. Это были первые суперкомпьютеры, с возможностью программирования и задания функций. Немецкий инженер прославился по всему миру благодаря созданию компьютера Z1 с рукоятью ручного управления.

Практически одновременно с успехами Конрада британцы также активно вели разработку вычислительных машин, необходимых им для сложных математических операций в военное время. Так была создана секретная вычислительная машина Colossus, уничтоженная после окончания Второй Мировой Войны.

Америка не отставала от мирового сообщества и занималась разработкой собственных идей. Первое устройство вычислительной техники США называлось Model K, затем появился компьютер ABC. И уже после этого американцам удалось создать известный по всему миру электронный числовой интегратор и вычислитель с кодовым названием ENIAC. В дальнейшем именно эти технологии стали применяться для массового производства ПК.

Тогда же в военные годы появилось и известный всем программистам термин «баг», который в прямом переводе означает — жучок. Баг — это ошибка, мешающая работе вычислительной техники. Термин был придуман Грейсом Хоппером после того, как он обнаружил моль на стенке компьютера.

Эра транзисторов привнесла в мир усовершенствованные и громоздкие автоматические машины. Вычислительная техника заявили о себе на весь мир, когда 1 мая 1997 года состоялся поединок в шахматы между машиной и человеком. Чемпион мира по шахматам Гарри Каспаров потерпел поражения от искусственного интеллекта — компьютер компании IBM с кодовым названием Deep Blue. Компьютеру понадобилось всего 19 ходов, чтобы опередить соперника. Так появились шахматные суперкомпьютеры.

Какие задачи могут решать

В современном мире время имеет такую же высокую стоимость, как и деньги. Основная задача суперкомпьютера — считать в кратчайшие сроки большие массивы данных. Для этого производительность суперкомпьютера должна в десятки раз превышать обычный ПК.

Решаемые задачи могут быть абсолютной из любой области науки, где используются статистические данные и математическое моделирование. Суперкомпьютеры повсеместно используются для производства оружия, самолетов, в автомобильной промышленности, в строительстве дорог и домов, в научных и космических исследованиях, в конструкторских разработках, в медицине и создании новых лекарств, а также в метеорологии.

Самые мощные суперкомпьютеры мира

Ключевым критерием в измерении мощности и скорости суперкомпьютера является флопс. Флопс — это условное обозначение числа операций с плавающей точкой в секунду. Рейтинг суперкомпьютеров включает в себя топовую технику, мощность которой измеряется десятками квадрациллионов флопсов.

Самый мощный суперкомпьютер на сегодняшний день это — Sunway TaihuLight (страна производитель — Китай). Этот суперкомпьютер единственный в мире способен вырабатывать скорость до 93 петафлопс.
Второе место отдано еще одному китайцу с романтичным названием «Млечный путь»- Tianhe-2. До 2016 года этот титан возглавлял топ-500 самых мощных суперкомпьютеров мира. Производительность машины- 33, 9 петафлопс.
Следующая строка — вычислительный компьютер Piz Daint, родом из Швейцарии с показателями- 19,6 петафлопс.
Titan – американский суперкомпьютер, который входит в топ самых быстрых вычислительных машин, его мощность 17,6 петафлопс. Особенностью «Титана» является также высокий показатель энергосбережения.
5-ое почетное место за американцем Sequoia, который признан самым быстрым суперкомпьютером в мире — его производительность равна работе 6,7 млрд человек. Мощность машины- 17,2 петафлопс.

Отечественные суперкомпьютеры

Российские суперкомпьютеры берут свою историю с первого электронного математического вычислителя БЭСМ-6, разработанного в 1967 году. В 1980-ые годы активно разрабатывались такие суперкомпьютерные решения, как «Эльбрус» и «Электроника СС-БИС». С распадом СССР развитие производства приостановилось и полноценно возобновилось только в 1996 году, благодаря усилиям российской академии наук.

Основным разработчиком российских суперкомпьютеров является компания «Т-платформы». Самый мощный российский компьютер на сегодняшний день установлен в МГУ и занимает 22 место в мировом рейтинге супермашин.

Взгляд в будущее

Современные технологии не стоят на месте, научное сообщество постоянно ищет пути решения вычислительных проблем. Чтобы оценить скорость развития вычислительной техники достаточно лишь проследить новинки среди планшетов, телефонов и ноутбуков. Вчерашний лидер рейтинга — завтра уже устаревшая на рынке модель. На сегодняшний день идет активное изучение и разработка параллельных систем, которые смогли бы заменить громоздкие суперкомпьютеры.

Не смотря на скорость и производительность супермашин, они имеют ряд проблем, над решением которых и трудится научное сообщество.

Сложности вычислительной супертехники:

Для того чтобы производительность суперкомпьютера в десятки раз превышала обычный компьютер, их объединяют в одну систему. Таким образом, суперкомпьютер занимает огромные помещения и весит больше 1 тонны, что значительно усложняет его повсеместное использование в науке.

У любой мощности есть своя цена. Ни для кого не секрет, что огромные вычислительные машины потребляют большое количество энергии и негативно влияют на окружающую среду. Так что еще одной ключевой проблемой для усовершенствования суперкомпьютера является возможность повышения эффективности охлаждения корпуса.

Современное научное общество уже пришло к уменьшение компьютерного чипа до крохотной кнопки. Теперь дело стоит за специальной сборкой, которая поможет суперкомпьютеру быть меньше, быстрее, производительнее.

Что же ожидает нас в будущем с развитием суперкомпьютеров?

Ученые предполагают, что к 2025 году суперкомпьютер будет способен заменить человеческий интеллект. Создание искусственного интеллекта во многом автоматизирует большинство рутинных процессов. Искусственный разум будет способен заменить множество профессий, объединив их в одно целое.

К 2030 году суперкомпьютеры достигнут такой мощности, чтобы определять всю погоду на земле за 2 недели и предотвращать природные катаклизмы.

Виртуальная реальность — еще одна разработка научного сообщества. Мы уже знакомы с имитацией мира по компьютерным симуляторам. В ближайшем будущем виртуальная реальность — не выдумка, а реальная возможность супермашин.

vokrug-nas.ru