Esame įpratę mokslinėje fantastikoje matyti galingus kompiuterius, galinčius apdoroti didžiulius duomenų kiekius per kelias sekundes tokios pažangios mašinos, kad šiuolaikiniai asmeniniai kompiuteriai atrodo kaip žaislai palyginimas.
Tačiau daugelis nežino, kad šiandieniniai superkompiuteriai jau yra tokie galingi, kad beveik kasmet ištrina ribą tarp mokslinės fantastikos ir realybės. Šiame sąraše pažvelkime į aštuonis galingiausius superkompiuterius pasaulyje.
Kaip reitinguojami superkompiuteriai
Prieš pradėdami reitinguoti superkompiuterius, pirmiausia turime pamatyti, kaip jie matuojami. Senesni kompiuteriai buvo matuojami gana kukliu mastu, vadinamu IPS (instrukcijos per sekundę), tačiau modernūs superkompiuteriai matuojami FLOPS (slankaus kablelio operacijos per sekundę).
Nedvejodami priminkite sau kas yra superkompiuteris jei norite daugiau konteksto, kad geriau suprastumėte, prieš pradėdami šį sąrašą. Superkompiuterius išvardysime mažėjančia tvarka, t. y. nuo galingiausių iki mažiausiai galingų.
1. Frontier (Jungtinės Amerikos Valstijos)
„Frontier“ 2022 m. pastatė Amerikos tarptautinė informacinių technologijų įmonė „Hewlett Packard Enterprise“, bendradarbiaudama su savo dukterine įmone „Cray“. Tai pirmasis pasaulyje egza skalės superkompiuteris, o tai reiškia, kad jis gali atlikti bent vieną kvintilijoną (10^18) skaičiavimų per sekundę.
„Frontier“ iš viso turi 8 730 112 branduolių ir „Linpack“ etaloniniuose testuose įvertina 1,1 EFLOPS (arba exaflops). Jis pagrįstas naujausia HPE Cray EX235a architektūra ir naudoja AMD 3 kartos 64 branduolių 2GHz 7A53s procesorių ir MI250X GPU derinį.
„Frontier“ taip pat yra efektyviausias superkompiuteris pasaulyje, kurio energijos vartojimo efektyvumo reitingas yra 52,23 gigaflops/vatas. Kiekviena iš 74 skaičiavimo spintų sveria apie 8000 svarų (~ 3,63 tonos), o visa sistema iš viso kainuoja milžiniškus 600 mln.
2. Fugaku (Japonija)
„Fugaku“ 2020 m. pastatė Japonijos IT milžinas „Fujitsu“, kaip senesnio „K“ kompiuterio, pagaminto 2011 m., įpėdinį. Tai buvo sukurtas spręsti didžiausias pasaulio problemas, ypač lėtinant klimato kaitą.
„Fugaku“ buvo greičiausias pasaulyje superkompiuteris, kol „Frontier“ jį nuvertė 2022 m. gegužę. Iš viso jame yra 7 630 848 branduoliai ir jis pasiekia įspūdingus 442 PFLOPS (arba petaflopus), o tai reiškia, kad jis gali atlikti 442 kvadrilijonus skaičiavimų per sekundę.
Jis veikia su „Fujitsu“ A64FX 48 branduolių 2,2 GHz procesoriumi ir jo energijos vartojimo efektyvumo rodiklis yra tik 14,78 gigaflops/vatas, todėl pagal šiandienos standartus jis yra gana neefektyvus. Sistema kainavo daugiau nei 1 milijardą dolerių, o kiekviena jos spinta sveria 1,6 tonos, iš viso ~700 tonų.
3. LUMI (Suomija)
LUMI (didelė vieninga moderni infrastruktūra) buvo sukurta 2022 m. HPE ir yra Suomijoje, todėl tai yra greičiausias superkompiuteris Europoje. LUMI iš viso turi 1 110 144 branduolius ir veikia 151,9 PFLOPS greičiu.
LUMI veikia tuo pačiu procesoriumi kaip ir „Frontier“, o energijos vartojimo efektyvumo įvertinimas yra 51,63 gigaflops/vatas, todėl jis yra antras efektyviausias superkompiuteris pasaulyje.
4. IBM aukščiausiojo lygio susitikimas (Jungtinės Amerikos Valstijos)
„Summit“ 2018 m. pastatė IBM moksliniams tyrimams atlikti. Jis yra Oak Ridge nacionalinėje laboratorijoje JAV, t. y. toje pačioje vietoje kaip ir Frontier. „Summit“ iš viso turi 2 414 592 branduolius ir surinko 148,6 PFLOPS.
Summit veikia IBM POWER9 22 branduolių 3,07 GHz procesoriuose ir Nvidia Tesla V100 GPU, o energijos vartojimo efektyvumo įvertinimas yra 14,72 gigaflops/vatas, panašus į Fugaku.
5. Siera (JAV)
„Sierra“ buvo sukurta 2018 m. ir yra labai panaši į „Summit“, nes abu superkompiuteriai naudoja tą pačią IBM POWER9 22 branduolių procesoriaus architektūrą ir „Nvidia Tesla V100“ GPU. Tačiau viršūnių susitikimas buvo skirtas moksliniams tyrimams, o „Sierra“ buvo skirtas modeliavimui, siekiant išbandyti ir prižiūrėti Jungtinių Valstijų branduolinę energiją. ginklai.
Vykdydama branduolinio ginklo modeliavimą, Nacionalinė branduolinio saugumo administracija (NNSA) JAV gali patikrinti savo branduolinių ginklų efektyvumą be fizinių bandymų, o tai padeda sutaupyti išlaidas. „Sierra“ iš viso turi 1 572 480 branduolių ir pasiekia 94,64 PFLOPS, o energijos vartojimo efektyvumas yra 12,72 gigaflops / vatas.
6. „Sunway TaihuLight“ (Kinija)
Šeštoje sąrašo vietoje randame pirmąjį Kinijos superkompiuterį „Sunway TaihuLight“. Jis buvo pastatytas 2016 metais įvairiems tikslams, pavyzdžiui, orų prognozavimui, farmacijos tyrimams, gyvybės mokslų tyrimams ir kt.
„Sunway TaihuLight“ iš viso turi 10 649 600 procesoriaus branduolių ir pasiekia 93,01 PFLOPS. Jis veikia su Sunway SW26010 260 branduolių 1,45 GHz procesoriumi ir jo energijos vartojimo efektyvumo rodiklis yra tik 6,05 gigaflops / vatas, todėl tai yra neefektyviausias superkompiuteris šiame sąraše.
7. Perlmutter (Jungtinės Amerikos Valstijos)
2021 m. HPE sukurtas Perlmutteris yra septintas galingiausias superkompiuteris pasaulyje, pavadintas Nobelio premijos laureato Saulio Perlmutterio vardu. Kaip ir Sunway TaihuLight, jis buvo sukurtas įvairiems tikslams, įskaitant branduolių sintezės modeliavimą, klimato projekcijas, medžiagų ir biologinius tyrimus bei skaičiavimo kosmologiją.
Šiuo metu jis yra Nacionaliniame energetikos tyrimų mokslinio skaičiavimo centre (NERSC) ir jį naudoja Jungtinių Valstijų energetikos departamentas. „Perlmutter“ naudoja AMD 7763 64 branduolių 2,45 GHz CPU ir Nvidia A100 GPU, iš viso turi 761 856 branduolius, o laikrodžių greitis yra 70,87 PFLOPS, o energijos vartojimo efektyvumo įvertinimas yra 27,37 gigaflops/vatas.
8. Selene (JAV)
„Sierra“ buvo pastatyta 2020 m. „Nvidia“ ir pavadinta graikų mėnulio deivės vardu. Ryškiausias jo tikslas buvo įgyvendintas 2020 m., kai Ilinojaus nacionalinė tyrimų laboratorija Argonne National Laboratory jį panaudojo koronavirusui ir galimam gydymui tirti. Selene taip pat naudojama mokant „Google“ natūralios kalbos apdorojimo modelį BERT.
„Selene“ iš viso turi 555 520 branduolių ir įvertino 63,46 PFLOPS. Jis sukurtas remiantis NVIDIA DGX SuperPOD etalonine architektūra ir veikia AMD 7742 64 branduolių 2,25 GHz procesoriais. Jo energijos vartojimo efektyvumo reitingas yra 24 gigaflopai / vatas.
Superkompiuteriai nėra mokslinė fantastika – jie jau čia
Tikrai nuostabu pamatyti, kokie galingi yra superkompiuteriai. Darbą, kurį atlikti žmonėms prireiktų kelerių metų, o įprastus asmeninius kompiuterius – savaites, superkompiuteriai gali atlikti per kelias sekundes. Neilgai trukus „Frontier“ nukonkuruos dar vieną greitesnį ir efektyvesnį superkompiuterį.
Šiuolaikinius nešiojamuosius kompiuterius, asmeninius kompiuterius ir žaidimų pultus jau galima priskirti superkompiuteriams, tačiau jie neprilygsta geriausiems mūsų sukurtiems kompiuteriams. Laimei, atsižvelgiant į technologijų prigimtį, jos ir toliau mažės ir galiausiai atsidurs mūsų asmeninėse programėlėse, padėsiančios plėsti žinias ir sukurti didžiules naujas pramonės šakas, paruoštas formuotis.
