Sme zvyknutí, že v sci-fi vidíme výkonné počítače schopné spracovať obrovské množstvo údajov za pár sekúnd sú stroje také pokročilé, že v nich vyzerajú moderné osobné počítače ako hračky porovnanie.
Ale pre mnohých neznáme, dnešné superpočítače sú už také výkonné, že takmer každý rok stierajú hranicu medzi sci-fi a realitou. V tomto zozname sa pozrime na osem najvýkonnejších superpočítačov sveta.
Ako sú hodnotené superpočítače
Predtým, ako začneme hodnotiť superpočítače, musíme najprv vidieť, ako sa merajú. Staršie počítače bývali merané na pomerne skromnej stupnici nazývanej IPS (instructions per second), ale modernej superpočítače sa merajú v FLOPS (operácie s pohyblivou rádovou čiarkou za sekundu).
Pokojne si to pripomeňte čo je superpočítač ak chcete viac kontextu pre lepšie pochopenie predtým, ako začneme s týmto zoznamom. Superpočítače uvedieme v zostupnom poradí, teda od najvýkonnejších po najmenej výkonné.
1. Frontier (Spojené štáty americké)
Frontier postavila v roku 2022 americká nadnárodná spoločnosť v oblasti informačných technológií Hewlett Packard Enterprise v spolupráci s jej dcérskou spoločnosťou Cray. Je to prvý exascale superpočítač na svete, čo znamená, že dokáže vypočítať aspoň jeden kvintilión (10^18) výpočtov za sekundu.
Frontier má celkovo 8 730 112 jadier a skóre 1,1 EFLOPS (alebo exaflops) v benchmarkových testoch Linpack. Je založený na najnovšej architektúre HPE Cray EX235a a využíva kombináciu 3. generácie 64-jadrových 2GHz 7A53s CPU AMD a MI250X GPU.
Frontier je tiež najefektívnejší superpočítač na svete s hodnotením energetickej účinnosti 52,23 gigaflops/watt. Každá z jeho 74 výpočtových skríň váži približne 8 000 libier (~ 3,63 tony) a celý systém stojí celkovo neuveriteľných 600 miliónov dolárov.
2. fugaku (Japonsko)
Fugaku postavil v roku 2020 japonský IT gigant Fujitsu ako nástupcu staršieho počítača K vyrobeného v roku 2011. To bolo navrhnutý tak, aby riešil najväčšie problémy sveta, najmä spomalenie zmeny klímy.
Fugaku bol najrýchlejším superpočítačom na svete predtým, ako ho Frontier v máji 2022 zosadil z trónu. Má celkom 7 630 848 jadier a dosahuje pôsobivých 442 PFLOPS (alebo petaflopov), čo znamená, že dokáže vykonať 442 kvadriliónov výpočtov za sekundu.
Beží na 48-jadrovom 2,2 GHz procesore Fujitsu A64FX a má hodnotenie energetickej účinnosti iba 14,78 gigaflops/watt, čo ho robí podľa dnešných štandardov dosť neefektívnym. Systém stál viac ako 1 miliardu dolárov a každá z jeho skríň váži 1,6 tony, čo predstavuje približne 700 ton.
3. LUMI (Fínsko)
LUMI (Large Unified Modern Infrastructure) postavila v roku 2022 spoločnosť HPE a nachádza sa vo Fínsku, čo z neho robí najrýchlejší superpočítač v Európe. LUMI má celkovo 1 110 144 jadier a taktuje rýchlosť 151,9 PFLOPS.
LUMI beží na rovnakom procesore ako Frontier a má hodnotenie energetickej účinnosti 51,63 gigaflops/watt, čo z neho robí druhý najefektívnejší superpočítač na svete.
4. Summit od IBM (Spojené štáty americké)
Summit postavila v roku 2018 spoločnosť IBM na vykonávanie vedeckého výskumu. Nachádza sa v Oak Ridge National Laboratory v USA, t. j. na rovnakom mieste ako Frontier. Summit má celkovo 2 414 592 jadier a skóre 148,6 PFLOPS.
Summit beží na 22-jadrových 3,07 GHz procesoroch IBM POWER9 a GPU Nvidia Tesla V100 a má hodnotenie energetickej účinnosti 14,72 gigaflops/watt, podobne ako Fugaku.
5. Sierra (Spojené štáty americké)
Sierra bola postavená v roku 2018 a je veľmi podobná Summitu, pretože oba superpočítače používajú rovnakú architektúru IBM POWER9 22-core CPU a Nvidia Tesla V100. GPU. Zatiaľ čo Summit bol stvorený na vedecký výskum, Sierra bola stvorená na spustenie simulácií na testovanie a údržbu jadrových zbraní Spojených štátov. zbrane.
Spustením simulácií jadrových zbraní Národná správa jadrovej bezpečnosti (NNSA) USA môžu kontrolovať účinnosť svojich jadrových zbraní bez fyzického testovania, čo pomáha pri záchrane náklady. Sierra má celkovo 1 572 480 jadier a skóre 94,64 PFLOPS a má energetickú účinnosť 12,72 gigaflops/watt.
6. Sunway TaihuLight (Čína)
Na šiestom mieste v zozname nájdeme náš prvý čínsky superpočítač Sunway TaihuLight. Bol postavený v roku 2016 na rôzne účely, ako je predpovedanie počasia, farmaceutický výskum, výskum biologických vied a ďalšie.
Sunway TaihuLight má celkovo 10 649 600 CPU jadier a skóre 93,01 PFLOPS. Beží na 260-jadrovom 1,45 GHz procesore Sunway SW26010 a má hodnotenie energetickej účinnosti iba 6,05 gigaflops/watt, čo z neho robí najúspornejší superpočítač na tomto zozname.
7. Perlmutter (Spojené štáty americké)
Perlmutter, ktorý v roku 2021 postavila spoločnosť HPE, je siedmy najvýkonnejší superpočítač na svete – pomenovaný podľa nositeľa Nobelovej ceny Saula Perlmuttera. Rovnako ako Sunway TaihuLight bol vyrobený na rôzne účely vrátane simulácií jadrovej fúzie, klimatických projekcií, materiálového a biologického výskumu a výpočtovej kozmológie.
V súčasnosti sa nachádza v National Energy Research Scientific Computing Center (NERSC) a používa ho Ministerstvo energetiky Spojených štátov amerických. Perlmutter používa 64-jadrové procesory AMD 7763 2,45 GHz a GPU Nvidia A100 a má celkovo 761 856 jadier a taktuje rýchlosť 70,87 PFLOPS a má hodnotenie energetickej účinnosti 27,37 gigaflops/watt.
8. Selene (Spojené štáty americké)
Sierra bola postavená v roku 2020 spoločnosťou Nvidia a je pomenovaná po gréckej bohyni Mesiaca. Jeho najvýznamnejší účel bol realizovaný v roku 2020, keď ho národné výskumné laboratórium Argonne National Laboratory so sídlom v Illinois použilo na štúdium koronavírusu a potenciálneho lieku. Selene sa tiež používa na trénovanie modelu spracovania prirodzeného jazyka spoločnosti Google BERT.
Selene má celkovo 555 520 jadier a v benchmarkoch dosahuje skóre 63,46 PFLOPS. Je postavený na referenčnej architektúre NVIDIA DGX SuperPOD a beží na 64-jadrových procesoroch AMD 7742 2,25 GHz. Má menovitý výkon 24 gigaflops/watt.
Superpočítače nie sú sci-fi – už sú tu
Je skutočne ohromujúce vidieť, aké výkonné sú superpočítače. Úlohu, ktorá by ľuďom trvala niekoľko rokov a bežné osobné počítače týždne, superpočítače zvládnu za pár sekúnd. Nebude to dlho trvať, kým Frontier prekoná ďalší superpočítač, ktorý je rýchlejší a efektívnejší.
Moderné notebooky, počítače a herné konzoly už možno klasifikovať ako superpočítače, no nevyrovnajú sa tomu najlepšiemu, čo sme vytvorili. Našťastie, ako je povaha technológie, bude sa aj naďalej zmenšovať a nakoniec skončí v našich osobných prístrojoch, čo nám pomôže rozšíriť naše znalosti a vytvoriť obrovské nové odvetvia, pripravené na to, aby sme mohli formovať.
