authorAndrew D disk-logoHardware

Суперкомпьютер

china supercomputer

Мощность суперкомпьютера определяется количеством операций, которые система может обрабатывать за единицу времени. Самые быстрые персональные компьютеры сегодня обрабатывают операции со скоростью, которой суперкомпьютеры обладали несколько десятилетий назад.

Самый мощный в мире суперкомпьютер

На протяжении многих лет США, Китай и Япония сражались за страну, которая владеет самым быстрым суперкомпьютером в мире. Скорость определяется числом петафлоп, которое компьютерная система может выполнять. Петафлоп составляет одну тысячу терафлопс, или один квадриллион операций в секунду.

К 2013 году были созданы два самых мощных суперкомпьютера:

  • Cray Titan в Oak Ridge, имел возможность обработки 17,59 петафлопс;
  • IBM Sequoia в Ливерморской лаборатории, обрабатывал 17,17 петафлопс.

Позже в лидеры выбился Китай с NUDT Tianhe-2 (33,86 петафлоп) в Гуанчжоу. Эта система была королевой до 2016 года, когда Sunway TaihuLight в Уси, Китай, показал результат 93.01 плейфлоп.

Следующим королем суперкомпьютеров должен стать Summit. Это суперкомпьютер в Национальной лаборатории Oak Ridge, который выйдет летом 2018 года.

Sunway Taihulight

Taihulight - это суперэффективный компьютер со следующей архитектурой процессора:

  • процессоры SW26010 с частотой 1,45 ГГц, каждый с четырьмя группами ядер;
  • каждая основная группа содержит 65 ядер на общую сумму 260 ядер на узел;
  • каждый системный шкаф содержит 1024 узла;
  • вся система содержит 40 шкафов.

Чтобы соединить все шкафы, разработчики этой впечатляющей системы создали собственную сеть соединений PCIe 3.0, которую они назвали «Sunway Network». Сеть подключает коммутаторы, оборудование для совместного использования ресурсов и все суперноды через 7-дюймовые кабели, которые передают данные со скоростью 70 терабайт в секунду.

На сегодня список 10 самых быстрых суперкомпьютеров в мире выглядит следующим образом:

  1. Sunway TaihuLight (Китай): 10 649 600 ядер, 93 014 TFlops/s;
  2. Tianhe-2 MilkyWay-2 (Китай): 3,120,000 ядер, 33 962 TFlops/s;
  3. Piz Daint (Швейцария): 361 760 ядер, 19 590 TFlops/s;
  4. Gyoukou (Япония): 19 860 000 ядер, 19 136 TFlops/s;
  5. Titan (Соединенные Штаты): 560 640 ядер, 17 590 TFlops/s;
  6. Sequoia (Соединенные Штаты): 1 572 864 ядра, 17 173 TFlops/s;
  7. Trinity (Соединенные Штаты): 979 968 ядер, 14 137 TFlops/s;
  8. Cori (Соединенные Штаты): 622 336 ядер, 14 015 TFlops/s;
  9. Oakforest-PACS (Япония): 556 104 ядра, 13 555 TFlops/s;
  10. K Computer - Sparc64 (Япония): 705 024 ядра, 10 510 TFlops/s.

Для чего нужны суперкомпьютеры

Зачем кому-то нужна компьютерная система, которая может обрабатывать квадриллионы операций с плавающей запятой в секунду?

Реальность такова, что во многих отраслях есть потребности, требующие большой вычислительной мощности. Ниже представлены несколько реальных примеров использования суперкомпьютеров в различных областях.

Применение суперкомпьютеров в промышленности

General Electric, крупный игрок в аэрокосмической промышленности, сотрудничал с компьютерными экспертами в Национальной лаборатории Оук-Ридж, чтобы создать передовые модели реактивного двигателя. Моделирование с помощью суперкомпьютеров помогло GE выявить особенности двигателя, которые помогли компании улучшить общую экономию топлива.

Учёные из Lawrence Livermore National Labs использовали суперкомпьютеры, чтобы разработать новую технику сбора данных. Это позволило нефтяной и газовой промышленности США более легко определить запасы нефти в Мексиканском заливе и уменьшить зависимость Америки от иностранной нефти.

Инженеры Boeing использовали суперкомпьютеры для создания моделей самолетов, что привело к разработке нового дизайна, обладающего улучшенными аэродинамическими свойствами.

Применение суперкомпьютеров в правительственных учреждениях

Центры по контролю за заболеваниями и Корнельский университет сотрудничали при создании очень детальной модели вируса гепатита С. Используя суперкомпьютер в Корнелльском университете, исследователи смогли разработать новые методы лечения, которые в конечном итоге помогли медицинскому сообществу в лечении болезней печени.

Министерство обороны США использовало суперкомпьютер для разработки моделей погоды, которые помогли метеорологам прогнозировать потенциально опасные ураганы и циклоны. Более продвинутые компьютерные модели штормов обеспечили возможность прогнозировать опасность за пять дней до удара.

Применение суперкомпьютеров в военной отрасли

Армия США использует суперкомпьютеры в исследовательских лабораториях для проведения расширенных симуляций, которые помогают исследователям проводить «деструктивные живые эксперименты и демонстрации прототипов». В противном случае это было бы слишком дорогостоящим.

Один из самых необычных суперкомпьютеров, используемых американскими военными, назывался «Condor Cluster», созданный ВВС США в 2010 году. Инженеры связали 1760 консолей Sony PlayStation 3 вместе для создания ядра суперкомпьютера. Он использовался для распознавания образов, обработки спутниковых снимков и проведения исследований в области искусственного интеллекта.

Яндекс.Метрика