Резюме
Когда в последний раз вы слышали или читали о «суперкомпьютерах»? В наши дни весь фокус на дата-центрах и их способности обрабатывать данные, так что же происходит с гиперкарами мира вычислений?
Что такое суперкомпьютер
Прежде чем говорить о том, находится ли концепция суперкомпьютера на грани вымирания, необходимо уточнить, что я имею в виду под словом «суперкомпьютер».
Это компьютеры, которые, очевидно, обладают гораздо большей производительностью, чем обычные компьютеры, которые покупают рядовые пользователи или компании. Однако эта производительность достигается благодаря высокой специализации. В отличие от устройства, на котором вы читаете эту статью, суперкомпьютеры не являются универсальными. Они тщательно разработаны для выполнения одной задачи или набора тесно связанных задач как можно быстрее.
Сферы, в которых традиционно работают суперкомпьютеры, включают моделирование климата, симуляцию ядерных взрывов, астрофизику и множество других сложных задач, требующих максимальной вычислительной мощности для решения.
Недостатки суперкомпьютеров
Из-за своей уникальной архитектуры, огромного масштаба и относительно узкого диапазона применения суперкомпьютеры могут быстро превратиться в проекты стоимостью сотни миллионов долларов. Суперкомпьютер Frontier, который был завершен в 2022 году, оценивается примерно в 600 миллионов долларов!
Современные суперкомпьютеры, такие как Frontier, используют стандартные массовые процессоры и графические процессоры, но в количестве сотен или даже тысяч. Секрет успеха современного суперкомпьютера заключается в том, как физически соединены между собой эти многочисленные процессоры.
Чтобы минимизировать потери производительности из-за соединений, оборудование должно быть тщательно спроектировано, и нужно выполнить много полностью индивидуальной работы. Физическое оборудование – лишь половина дела, так как прошивки и программное обеспечение суперкомпьютера тонко настроены для максимального использования доступной вычислительной мощности.
Суперкомпьютеры потребляют огромное количество энергии и требуют значительных затрат на специализированное обслуживание и персонал. Они занимают целые этажи зданий (или для них строятся отдельные здания), и после завершения компьютера обычно слишком дорого или сложно изменить его для выполнения задач, для которых он не был предназначен.
Как дата-центры делают это лучше
Дата-центры – это здания, полные серверов. Они взаимосвязаны в основном стандартными способами, хотя я не хочу преуменьшать технологическую сложность, с которой собираются современные дата-центры. Тем не менее, дата-центры не предназначены для того, чтобы все компьютеры в них работали вместе как один большой компьютер.
Однако благодаря развитию современных графических процессоров, которые по сути являются мини-суперкомпьютерами с тысячами параллельных вычислительных элементов, возможно уместить огромную вычислительную мощность в каждом отдельном серверном модуле.
Это означает, что если у вас есть задача, которую можно разбить на части и обработать отдельными компьютерами в дата-центре, вам не нужен специализированный компьютер. Это эффективно распределенные вычисления, как в проекте BOINC, который поддерживает научные проекты вроде Folding@Home и SETI@home. Здесь обычные люди могут предоставить свои неиспользуемые циклы процессора для работы над научными проектами.
Компьютеры в дата-центре, как правило, имеют универсальное назначение. Таким образом, одна компания может арендовать серверные модули в дата-центре для запуска потокового сервиса, а затем, когда в них больше не будет нужды, эти же компьютеры можно перераспределить на другую работу, такую как работа с моделями ИИ.
Это означает, что, хоть дата-центры и являются крайне дорогими сами по себе, те, кто владеет и управляет ими, могут обеспечить, чтобы эти системы работали и генерировали доход 24/7.
Суперкомпьютеры, вероятно, останутся
Хотя большинство людей, нуждающихся в большой вычислительной мощности в наши дни, скорее всего, лучше всего арендуют мощность в дата-центре, я не думаю, что особые суперкомпьютеры исчезнут. Во-первых, дата-центры, принадлежащие третьим лицам, имеют множество вопросов безопасности и конфиденциальности.
Поэтому суперкомпьютеры – это то, что хочет иметь каждое правительство, чтобы выполнять чувствительную, секретную работу с полным контролем над безопасностью данных.
Также существуют некоторые виды задач, которые просто невозможно разбить на части. Только массивные параллельные суперкомпьютеры с их тщательно настроенными системами соединений могут решать эти большие проблемы в целом.
Возможно, самое важное, что суперкомпьютеры не нуждаются в ясном бизнес-кейсе для своего существования. Эти машины стоят на переднем крае развития вычислительной техники. Прорывы в аппаратном и программном обеспечении, которые делают ученые и инженеры для дальнейшего продвижения суперкомпьютеров, приносят пользу всем вычислениям в будущем. Таким образом, с чисто исследовательской точки зрения, эти огромные компьютеры более чем оправдывают ресурсы, время и деньги, которые они требуют.
Если вам понравилась эта статья, подпишитесь, чтобы не пропустить еще много полезных статей!
Любите активный отдых на природе? Подписывайтесь на канал Поход лайфхак в Яндекс Дзен — кладезь полезных советов для любителей активного отдыха!
Вы также можете читать наши материалы в:
- Telegram: https://t.me/gergenshin
- Яндекс Дзен: https://dzen.ru/gergen
- Официальный сайт: https://www-genshin.ru