Mēs esam pieraduši zinātniskajā fantastikā redzēt jaudīgus datorus, kas spēj apstrādāt milzīgus datu apjomus dažu sekunžu laikā tik attīstītas iekārtas padara mūsdienu personālajiem datoriem līdzīgu rotaļlietu izskatu salīdzinājums.
Taču daudzi nezina, ka mūsdienu superdatori jau ir tik spēcīgi, ka gandrīz katru gadu izjauc robežu starp zinātnisko fantastiku un realitāti. Šajā sarakstā apskatīsim astoņus pasaulē jaudīgākos superdatorus.
Kā tiek vērtēti superdatori
Pirms sākam klasificēt superdatorus, mums vispirms ir jāredz, kā tie tiek mērīti. Vecāki datori tika mērīti diezgan pieticīgā mērogā, ko sauca par IPS (instrukcijas sekundē), bet mūsdienīgi superdatori tiek mērīti FLOPS (peldošā komata darbības sekundē).
Jūtieties brīvi atgādināt sev kas ir superdators ja vēlaties vairāk konteksta, lai labāk izprastu, pirms sākam šo sarakstu. Mēs uzskaitīsim superdatorus dilstošā secībā, t.i., no jaudīgākā līdz vismazāk jaudīgākajam.
1. Robeža (ASV)
Frontier 2022. gadā uzbūvēja amerikāņu daudznacionālais informācijas tehnoloģiju uzņēmums Hewlett Packard Enterprise sadarbībā ar savu meitasuzņēmumu Cray. Tas ir pasaulē pirmais eksa mēroga superdators, kas nozīmē, ka tas var aprēķināt vismaz vienu kvintiljonu (10^18) aprēķinu sekundē.
Frontier kopumā ir 8 730 112 kodoli, un Linpack etalona testos tas ir 1,1 EFLOPS (vai eksaflops). Tas ir balstīts uz jaunāko HPE Cray EX235a arhitektūru un izmanto AMD 3. paaudzes 64 kodolu 2 GHz 7A53s CPU un MI250X GPU kombināciju.
Frontier ir arī visefektīvākais superdators pasaulē, kura jaudas efektivitātes rādītājs ir 52,23 gigaflopi/vats. Katrs no 74 skaitļošanas skapjiem sver aptuveni 8000 mārciņu (~ 3,63 tonnas), un visa sistēma kopā maksā milzīgus 600 miljonus ASV dolāru.
2. Fugaku (Japāna)
Fugaku 2020. gadā uzbūvēja Japānas IT gigants Fujitsu kā uzņēmuma vecākā K datora pēcteci, kas tika uzbūvēts 2011. gadā. Tas bija izstrādāts, lai atrisinātu pasaules lielākās problēmas, īpaši palēninot klimata pārmaiņas.
Fugaku bija pasaulē ātrākais superdators, pirms Frontier to gāza no troņa 2022. gada maijā. Tajā kopumā ir 7 630 848 kodoli, un tas iegūst iespaidīgus 442 PFLOPS (vai petaflopus), kas nozīmē, ka tas var veikt 442 kvadriljonus aprēķinu sekundē.
Tas darbojas ar Fujitsu A64FX 48 kodolu 2,2 GHz procesoru, un tā jaudas efektivitātes rādītājs ir tikai 14,78 gigaflopi/vats, padarot to diezgan neefektīvu pēc mūsdienu standartiem. Sistēma maksāja vairāk nekā 1 miljardu dolāru, un katrs tās skapītis sver 1,6 tonnas, kopā ~700 tonnas.
3. LUMI (Somija)
LUMI (Lielā vienotā modernā infrastruktūra) 2022. gadā uzbūvēja HPE, un tas atrodas Somijā, padarot to par ātrāko superdatoru Eiropā. LUMI kopā ir 1 110 144 kodoli, un tā pulksteņa ātrums ir 151,9 PFLOPS.
LUMI darbojas ar to pašu procesoru kā Frontier, un tā jaudas efektivitātes rādītājs ir 51,63 gigaflopi/vats, padarot to par otro efektīvāko superdatoru pasaulē.
4. IBM samits (ASV)
Summit 2018. gadā uzbūvēja IBM zinātnisko pētījumu veikšanai. Tā atrodas Oak Ridge National Laboratory ASV, t.i., tajā pašā vietā, kur Frontier. Summit kopumā ir 2 414 592 kodoli, un tā rezultāts ir 148,6 PFLOPS.
Summit darbojas ar IBM POWER9 22 kodolu 3,07 GHz CPU un Nvidia Tesla V100 GPU, un tā jaudas efektivitātes rādītājs ir 14,72 gigaflopi/vats, līdzīgi kā Fugaku.
5. Sjerra (ASV)
Sierra tika uzbūvēta 2018. gadā un ir ļoti līdzīga Summit, jo abi superdatori izmanto vienu un to pašu IBM POWER9 22 kodolu CPU arhitektūru un Nvidia Tesla V100. GPU. Tomēr, lai gan samits bija paredzēts zinātniskiem pētījumiem, Sjerra bija paredzēts simulāciju veikšanai, lai pārbaudītu un uzturētu ASV kodolenerģiju. ieročus.
Veicot kodolieroču simulācijas, Nacionālā kodoldrošības pārvalde (NNSA) no ASV var pārbaudīt savu kodolieroču efektivitāti bez fiziskas pārbaudes, kas palīdz ietaupīt izmaksas. Sierra kopumā ir 1 572 480 kodoli, un tā rezultāts ir 94,64 PFLOPS, un tā jaudas efektivitāte ir 12,72 gigaflopi/vats.
6. Sunway TaihuLight (Ķīna)
Sestajā vietā mēs atrodam mūsu pirmo ķīniešu superdatoru Sunway TaihuLight. Tā tika uzcelta 2016. gadā dažādiem mērķiem, piemēram, laikapstākļu prognozēšanai, farmācijas pētījumiem, dzīvības zinātņu pētījumiem un citiem.
Sunway TaihuLight kopumā ir 10 649 600 CPU kodolu, un tā rezultāts ir 93,01 PFLOPS. Tas darbojas ar Sunway SW26010 260 kodolu 1,45 GHz procesoru, un tā jaudas efektivitātes rādītājs ir tikai 6,05 gigaflopi/vats, padarot to par visneefektīvāko superdatoru šajā sarakstā.
7. Perlmuters (ASV)
Perlmutter, ko 2021. gadā uzbūvēja HPE, ir pasaulē septītais jaudīgākais superdators, kas nosaukts Nobela prēmijas laureāta Saula Perlmutera vārdā. Tāpat kā Sunway TaihuLight, tas tika izgatavots dažādiem mērķiem, tostarp kodolsintēzes simulācijām, klimata prognozēm, materiālu un bioloģiskiem pētījumiem un skaitļošanas kosmoloģijai.
Pašlaik tas atrodas Nacionālajā enerģētikas pētniecības zinātniskajā skaitļošanas centrā (NERSC), un to izmanto Amerikas Savienoto Valstu Enerģētikas departaments. Perlmutter izmanto AMD 7763 64 kodolu 2,45 GHz CPU un Nvidia A100 GPU, un tam ir 761 856 kodoli un pulksteņa ātrums ir 70,87 PFLOPS, un tā jaudas efektivitātes rādītājs ir 27,37 gigaflopi/vats.
8. Selēna (ASV)
Sjerru 2020. gadā uzbūvēja Nvidia, un tā ir nosaukta grieķu Mēness dievietes vārdā. Tās visredzamākais mērķis tika realizēts 2020. gadā, kad Ilinoisas nacionālā pētniecības laboratorija Argonne National Laboratory to izmantoja, lai pētītu koronavīrusu un iespējamo ārstēšanu. Selēnu izmanto arī Google dabiskās valodas apstrādes modeļa BERT apmācīšanai.
Selēnai kopumā ir 555 520 kodoli, un etalonos ir 63,46 PFLOPS. Tas ir veidots uz NVIDIA DGX SuperPOD atsauces arhitektūras un darbojas ar AMD 7742 64 kodolu 2,25 GHz procesoriem. Tā jaudas efektivitātes rādītājs ir 24 gigaflopi/vats.
Superdatori nav zinātniskā fantastika — tie jau ir šeit
Ir patiešām pārsteidzoši redzēt, cik spēcīgi ir superdatori. Darbu, kura veikšanai cilvēkiem būtu nepieciešami vairāki gadi, bet parastajiem personālajiem datoriem – nedēļas, superdatori var paveikt dažās sekundēs. Nepaies ilgs laiks, līdz Frontier izkonkurēs vēl viens superdators, kas ir ātrāks un efektīvāks.
Mūsdienu klēpjdatorus, personālos datorus un spēļu konsoles jau var klasificēt kā superdatorus, taču tie nav līdzvērtīgi mūsu radītajam labākajam. Par laimi, tāpat kā tehnoloģiju būtība, tā turpinās kļūt mazāka un galu galā nonāks mūsu personīgajos sīkrīkos, palīdzot mums paplašināt zināšanas un radīt milzīgas jaunas nozares, kas ir gatavas attīstībai.
