Что такое суперкомпьютер
СуперЭВМ – название, которое получают специализированные вычислительные машины, превосходящие по характеристикам и скорости вычисления большинство обычных компьютеров.
Суперкомпьютер состоит из большого количества многоядерных систем, объединенных в общую систему для получения высокой производительности. Еще одно отличие от обычных ПК – большие размеры. Техника располагается в нескольких помещениях, занимая целые этажи и здания.
Первым настоящим суперкомпьютером считается собранный в 1974 году в США ПК Cray-1. Благодаря поддержке векторных операций модель выполняла до 180 млн вычислений с плавающей точкой в секунду (флопс). Большая часть суперЭВМ по-прежнему собирается и используется в Соединенных Штатах, следующими по количеству такой техники идут Китай и Япония.
Назначение суперкомпьютеров
Суперкомпьютеры решают разнообразные задачи – от сложных математических расчетов и обработки огромных массивов данных до моделирования искусственного интеллекта. Есть модели, воспроизводящие «архитектуру» человеческого мозга. На СуперЭВМ проектируют промышленное оборудование и электронику, синтезируют новые материалы и делают научные открытия.
- Автомобилестроительные компании используют суперкомпьютеры для имитации результатов краш-тестов, экономя средства на настоящих испытаниях.
- С ее же помощью можно прогнозировать метеорологические явления и даже землетрясения.
- В военной промышленности суперкомпьютеры помогают разрабатывать новые тактические и стратегические позиции, позволяют проводить различные исследования по повышению эффективности готовой боевой техники и по ее модернизации. Также новейшие виды оружия и средств защиты разрабатываются вычислительными машинами.
- Исследование ядерных процессов, моделирование цепной реакции и ядерного взрыва дают ученым богатый материал для исследования этих удивительных, но опасных явлений.
- Изучение молекулярной структуры белка помогает сделать немало важных и ценных для человечества открытий, определить причины и механизмы генетически обусловленных заболеваний. Такая работа под силу только суперкомпьютерам.
- Современные медицинские исследования, новейшие разработки и научные открытия стали возможны именно благодаря суперкомпьютерам, которые позволяют проводить своевременную диагностику, с большим процентом вероятности прогнозировать ход болезни и реакцию организма на лечение. Суперкомпьютеры позволяют моделировать процессы, происходящие в жизненно важных органах, чтобы понять основной принцип их работы и эффективно бороться с патологиями.
Это лишь небольшой список возможностей СуперЭВМ.
Самый мощный суперкомпьютер "Фугаку"
Самым мощным суперкомпьютером в 2020 году по этому списку стал Фугаку , работающий в Центре вычислительных наук Института физико-химических исследований (RIKEN) в Кобе , Япония . Скорость вычислений, производимых им, составляет 442.01 петафлопс (10 в 15 степени вычислительных операций с плавающей запятой в секунду). По этому показателю он в три раза быстрее и в три раза эффективнее предыдущего рекордсмена — Summit , работающего в Ок-Риджской национальной лаборатории в Ок-Ридж , США
Компьютер был разработан корпорацией Fujitsu и Институтом физико-химических исследований RIKEN. За одну секунду он способен осуществлять более 415 квадриллионов вычислений — это значение почти в 2,8 раза превосходит возможности американского суперкомпьютера Summit, занявшего второе место. Таким образом, известный рейтинг TOP-500 впервые возглавил ARM-суперкомпьютер.
Японская разработка была признана лучшим решением для использования в промышленности, при анализе больших цифр и в сфере искусственного интеллекта. В его состав входят 158 976 процессоров A64FX, каждый из которых имеет 48 ядер. Их суммарная производительность составляет 415,5 петафлопс с пиковым значением в 1 экзафлопс. Стоимость разработки «Фугаку» составила $1 миллиард, а на его создание у инженеров ушло шесть лет.