Самые быстрые суперкомпьютеры мира

Наука

В 1949 году в журнале «Популярная механика» была опубликована статья о том, что будущие компьютеры будут весить не более 1,5 тонны. Сегодня настоящими гениями сложных математических вычислений, а также секретных научных и военных проектов являются суперкомпьютеры.

Суперкомпьютер — это сверхмощная вычислительная машина. Гении вычислительной техники используются в ядерных и космических разработках, в прогнозах климатических изменений и возникновения стихийных бедствий.   Суперкомпьютер за один день способен перенаправлять и просчитывать большое количество сложнейшей информации. По — большому счету, этой супермашине подвластен расчет любых формул и цифр. В то же время, если таким же объемом информации нагрузить стандартный пользовательский компьютер, то обрабатывать цифры он будет на десятки лет дольше, чем мощный суперкомпьютер.

История появления

На сегодняшний день в ученом сообществе нет точного ответа на вопрос, что лежало у истоков зарождения вычислительных машин. Большинство склоняются к мнению, что первым компьютером являлся абак — счетная доска, применявшаяся для арифметических решений еще в Древнем Риме и Греции. Некоторые уверены, что прообразом служил антикитерский механизм. Третьи уверяют, что компьютер появился благодаря разностной машине Чарльза Беббиджа XIX века. Так или иначе, век цифровых технологий принес в мир первое автоматизированное компьютерное устройство.

История компьютеров берет свое начало с появления ряда устройств, собранных Конрадом Цузе. Это были первые суперкомпьютеры, с возможностью программирования и задания функций. Немецкий инженер прославился по всему миру благодаря созданию компьютера Z1 с рукоятью ручного управления.

Практически одновременно с успехами Конрада британцы также активно вели разработку вычислительных машин, необходимых им для сложных математических операций в военное время. Так была создана секретная вычислительная машина Colossus, уничтоженная после окончания Второй Мировой Войны.

Америка не отставала от мирового сообщества и занималась разработкой собственных идей. Первое устройство вычислительной техники США называлось Model K, затем появился компьютер ABC. И уже после этого американцам удалось создать известный по всему миру электронный числовой интегратор и вычислитель с кодовым названием ENIAC. В дальнейшем именно эти технологии стали применяться для массового производства ПК.

Тогда же в военные годы появилось и известный всем программистам термин «баг», который в прямом переводе означает — жучок. Баг — это ошибка, мешающая работе вычислительной техники.  Термин был придуман Грейсом Хоппером после того, как он обнаружил моль на стенке компьютера.

Эра транзисторов привнесла в мир усовершенствованные и громоздкие автоматические машины. Вычислительная техника заявили о себе на весь мир, когда 1 мая 1997 года состоялся поединок в шахматы между машиной и человеком. Чемпион мира по шахматам Гарри  Каспаров потерпел поражения от искусственного интеллекта — компьютер компании IBM с кодовым названием Deep Blue. Компьютеру понадобилось всего 19 ходов, чтобы опередить соперника. Так появились шахматные суперкомпьютеры.

Какие задачи могут решать

В современном мире время имеет такую же высокую стоимость, как и деньги. Основная задача суперкомпьютера — считать в кратчайшие сроки большие массивы данных. Для этого производительность суперкомпьютера должна в десятки раз превышать обычный ПК.

Решаемые задачи могут быть абсолютной из любой области науки, где используются статистические данные и математическое моделирование. Суперкомпьютеры повсеместно используются для производства оружия, самолетов, в автомобильной промышленности, в строительстве дорог и домов, в научных и космических исследованиях, в конструкторских разработках, в медицине и создании новых лекарств, а также в метеорологии.

Самые мощные суперкомпьютеры мира

Ключевым критерием в измерении мощности и скорости суперкомпьютера является флопс. Флопс — это условное обозначение числа операций с плавающей точкой в секунду.  Рейтинг суперкомпьютеров включает в себя топовую технику, мощность которой измеряется десятками квадрациллионов флопсов.

  1. Самый мощный суперкомпьютер на сегодняшний день это — Sunway TaihuLight (страна производитель — Китай). Этот суперкомпьютер единственный в мире способен вырабатывать скорость до 93 петафлопс.
  2. Второе место отдано еще одному китайцу с романтичным названием «Млечный путь»- Tianhe-2. До 2016 года этот титан возглавлял топ-500 самых мощных суперкомпьютеров мира. Производительность машины- 33, 9 петафлопс.
  3. Следующая строка — вычислительный компьютер Piz Daint, родом из Швейцарии с показателями- 19,6 петафлопс.
  4. Titan – американский суперкомпьютер, который входит в топ самых быстрых вычислительных машин, его мощность 17,6 петафлопс. Особенностью «Титана» является также высокий показатель энергосбережения.
  5. 5-ое почетное место за американцем Sequoia, который признан самым быстрым суперкомпьютером в мире — его производительность равна работе 6,7 млрд человек. Мощность машины- 17,2 петафлопс.

Отечественные суперкомпьютеры

Российские суперкомпьютеры берут свою историю с первого электронного математического вычислителя БЭСМ-6, разработанного в 1967 году. В 1980-ые годы активно разрабатывались такие суперкомпьютерные решения, как «Эльбрус» и «Электроника СС-БИС».  С распадом СССР развитие производства приостановилось и полноценно возобновилось только в 1996 году, благодаря усилиям российской академии наук.

Основным разработчиком российских суперкомпьютеров является компания «Т-платформы». Самый мощный российский компьютер на сегодняшний день установлен в МГУ и занимает 22 место в мировом рейтинге супермашин.

Взгляд в будущее

Современные технологии не стоят на месте, научное сообщество постоянно ищет пути решения вычислительных проблем. Чтобы оценить скорость развития вычислительной техники достаточно лишь проследить новинки среди планшетов, телефонов и ноутбуков. Вчерашний лидер рейтинга — завтра уже устаревшая на рынке модель.  На сегодняшний день идет активное изучение и разработка параллельных систем, которые смогли бы заменить громоздкие суперкомпьютеры.

Не смотря на скорость и производительность супермашин, они имеют ряд проблем, над решением которых и трудится научное сообщество.

Сложности вычислительной супертехники:

  • громоздкий объем;

Для того чтобы производительность суперкомпьютера в десятки раз превышала обычный компьютер, их объединяют в одну систему. Таким образом, суперкомпьютер занимает огромные помещения и весит больше 1 тонны, что значительно усложняет его повсеместное использование в науке.

  • экологические проблемы;

У любой мощности есть своя цена. Ни для кого не секрет, что огромные вычислительные машины потребляют большое количество энергии и негативно влияют на окружающую среду. Так что еще одной ключевой проблемой для усовершенствования суперкомпьютера является возможность повышения эффективности охлаждения корпуса.

  • мощность.

Современное научное общество уже пришло к уменьшение компьютерного чипа до крохотной кнопки. Теперь дело стоит за специальной сборкой, которая поможет суперкомпьютеру быть меньше, быстрее, производительнее.

Что же ожидает нас в будущем с развитием суперкомпьютеров?

Ученые предполагают, что к 2025 году суперкомпьютер будет способен заменить человеческий интеллект. Создание искусственного интеллекта во многом автоматизирует большинство рутинных процессов. Искусственный разум будет способен заменить множество профессий, объединив их в одно целое.

К 2030 году суперкомпьютеры достигнут такой мощности, чтобы определять всю погоду на земле за 2 недели и предотвращать природные катаклизмы.

Виртуальная реальность — еще одна разработка научного сообщества. Мы уже знакомы с имитацией мира по компьютерным симуляторам. В ближайшем будущем виртуальная реальность — не выдумка, а реальная возможность супермашин.

Комментариев нет

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Наука
Инсулин в таблетках: вся правда

В нашем организме на постоянной основе протекают физико-химические реакции, поддерживающие в нас жизнь. Их называют обменом веществ. Обмен веществ имеет два основных типа реакций: первый направлен на расщепление сложных органических соединений на простые (например, расщепление белков на аминокислоты), а второй – на соединение простых компонентов в сложные структуры.

Наука
Собачьи секреты: восприятие информации животными

От хозяев четвероногих друзей можно часто услышать удивительные истории о взаимопонимании между ними и их питомцами, а интернет переполнен видео-доказательствами того, что собаки не только способны воспринимать команды, но и действовать самостоятельно, анализируя не только интонацию голоса хозяина, но и понимая смысл сказанных им слов, отличных от командных.

Наука
Пчелы и математика: являются ли данные насекомые математически одаренными?

Способность понимать разность чисел, определять какое из них больше, а какое меньше, и располагать их в числовом ряду соответственно их величине проявляют многие животные. Так, можно говорить о математических способностях собак: они способны определить, сколько кусочков лакомства им предложили и, если его количество уменьшить, будет искать недостающее.