Supercomputer Cosa sono, a cosa servono e quali sono i più potenti al mondo?

Chi non vorrebbe poter scegliere, tra un gruppo di supercomputer, uno da portare a casa? O mi sbaglio? Naturalmente, prepara la bolletta dell’elettricità, perché la spesa sarà astronomica.

Dato il suo nome, è possibile che molti utenti concepiscano il supercomputer in modo errato , ad esempio un personal computer con le massime prestazioni. Tuttavia, questo non è affatto, né mezzo successo.

Vuoi sapere cos’è un supercomputer? Oggi lo vedremo qui, conoscendo tutta la sua storia, le sue caratteristiche principali e, naturalmente, gli usi che le vengono dati . Inoltre, per finire di sorprenderti, ti lasceremo con uno dei migliori supercomputer attualmente esistenti, in modo da poter conoscere le loro incredibili prestazioni reali.

Cosa sono i supercomputer informatici? definizione

Il supercomputer è quell’apparecchiatura informatica che ha una capacità di calcolo molto elevata, è progettata per uno scopo specifico e ha un design davvero eccezionale .

Per raggiungere questo obiettivo, ciò che viene fatto è formare un sistema di diversi computer molto potenti , che fanno parte della stessa struttura e, quindi, sono collegati tra loro, in modo che potenza e prestazioni siano moltiplicate . Al momento, questi sistemi sono anche designati come computer ad alte prestazioni o ambienti informatici.

Sebbene siano dispositivi di grandi dimensioni e con una certa complessità, la verità è che ciò che si cerca da loro è che funzionano con un buon numero di operazioni fluttuanti al secondo , per le quali esiste un concetto, i FLOPS . Questo misura, come diciamo, la quantità di operazioni di cui le macchine sono capaci e corrisponde a un’unità di misura delle prestazioni.

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storia

Questi tipi di computer vengono introdotti “sul mercato” negli anni ’70 . La maggior parte di loro è apparsa grazie a Seymour Cray, un’azienda dominante all’epoca responsabile della progettazione e della produzione . All’inizio non erano altro che processori scalari di massima velocità.

Il prossimo passo è la competitività con i minicomputer. Ciò consisteva nell’inclusione di alcuni processori vettoriali che lavoravano in parallelo , tra 4 e 16. Ecco come hanno iniziato a ridurre il loro prezzo e migliorare, ampliando la quantità e il tipo di utenti che li hanno usati.

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Seymour Cray e i supercomputer

evoluzione

È da qui che iniziamo a vedere i cambiamenti da considerare nell’apparecchiatura. Dai vettori è stato passato ai sistemi di enormi processori paralleli con CPU comuni contate da migliaia.

Quindi, quando il microprocessore è stato sviluppato e testato correttamente, il processore è stato sostituito da esso , riducendo notevolmente il numero di parti da utilizzare nella progettazione di ciascun supercomputer. Negli ultimi decenni è stato scelto il microprocessore-server .

Pertanto, attualmente il concetto di supercomputer viene mantenuto in termini di funzione e potenza, ma ha cambiato notevolmente sia il suo aspetto che il tipo e la quantità di parti utilizzate, dando cluster di dispositivi di elaborazione altamente sintonizzati che Funzionano con processori convenzionali ad alta capacità , con migliaia e persino milioni di core, che sono ovviamente combinati con interconnessioni speciali.

A cosa servono e quali sono gli usi dei supercomputer?

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Dalla loro nascita, i supercomputer hanno avuto obiettivi molto specifici. Sono progettati per eseguire operazioni di calcolo del volume di massa in periodi di tempo molto brevi (milioni al secondo).

Questa è la funzione di base che hanno tutti, sebbene lo scopo possa essere molto diverso . Ad esempio, parleremmo di previsioni meteorologiche, problemi di fisica quantistica, simulazioni fisiche, spaziali e nucleari, ricerca sui cambiamenti climatici, ricerca sui processi biologici del corpo umano e le sue implicazioni nelle malattie e lavoro su problemi che devono ancora essere risolti. …

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Pertanto, i principali utenti di queste macchine sono grandi società e organizzazioni come accademici, governativi, militari e , in alcuni casi, affari per grandi multinazionali.

Quali sono le principali caratteristiche di questo tipo di supercomputer?

I supercomputer, come abbiamo detto, hanno tutti i tipi di parti e pezzi. Tuttavia, ciò che li caratterizza di più sarebbe:

  • Processore . La velocità di elaborazione è la chiave per ottenere milioni e milioni di operazioni al secondo. Per questo, oltre a un modello particolarmente efficace, è richiesto un numero molto importante di core.
  • RAM . In linea con quanto sopra, deve avere una RAM spettacolare, di diversi Tebibyte.
  • Sistema di raffreddamento . I sistemi di raffreddamento sono essenziali per combattere le temperature molto elevate che si verificano nel sistema. Per avere un’idea, alcuni processori sono in grado di dissipare, per 10, il calore di un disco della stufa.
  • capacità di interconnessione . È necessario che, in ambienti di grandi dimensioni, sia possibile connettere migliaia di utenti contemporaneamente.

Altre caratteristiche che possiamo definire di queste macchine sono che mancano della capacità di penetrazione sociale (non viene dato alcun interesse), che sono molto difficili da usare, al punto che solo il personale specializzato può farlo, che le loro dimensioni sono enormi, che hanno raggiunto il risultato di molte pietre miliari sociali, specialmente nella ricerca e che ce ne sono meno di mille in tutto il mondo e che non richiedono periferiche.

I 10 supercomputer più potenti al mondo

Dopo aver parlato delle incredibili specifiche di questo tipo di apparecchiatura, non siamo riusciti a finire senza dirti quali sono stati i supercomputer più potenti che sono stati fabbricati.

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Shaheen ii

È stato costruito da Cry.Inc insieme a King Abdullah University of Science and Technology, che ora possiede. È stato utilizzato dal 2015 in queste strutture.

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Con un sistema operativo Linux, il Cray, è impossibile non essere sorpresi di apprendere che ha quasi 200.000 core nel suo processore , che è, tra l’altro, Xeon E5-2698v3 16C . Ciò determina un rendimento di 5537 TFLOP / s. Più sorprendente è conoscere il suo fabbisogno energetico, che è “solo” 2800 KW.

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Gallina nocciola

Cray.Inc è responsabile della progettazione e produzione, nel 2015, di Hazel Hen, un supercomputer di 41 cabine con Xeon E5-2680v3 12C di 185088 core . La sua resa è di 7,42 PetaFLOPS / s . Il sistema operativo è lo stesso del caso precedente. In questo caso abbiamo che, sebbene la potenza media sia sconosciuta, è abbastanza efficiente, con una cifra massima nota di 1512 KW.

Piz Daint

Cray.Inc è anche responsabile di questa produzione che va direttamente in Svizzera, dove è situata dal 2013, in particolare nel Centro nazionale di supercomputer. Oggi è il miglior supercomputer del continente .

Lo raggiunge grazie al suo processore Xeon E5-2670 8C che funziona a 2,6 GHz e 115984 core , le sue 28 cabine e una prestazione teorica di 7,8 petaFLOPS che abbiamo visto che, in corso, raddoppia, avendo già raggiunto 19,6 petaFLOPS . Ripetiamo SO.

Trinità

È utilizzato da entrambi il Dipartimento dell’Energia degli Stati Uniti. UU., National Nuclear Safety Administration e Los Alamos National Laboratory, dove si trova attualmente.

Ripetiamo il produttore e il sistema operativo e troviamo un Xeon E5-2698v3 16C a 2,3 GHz che include oltre 380000 core . L’elaborazione raggiunta è superiore a 27.000 TFLOPS / s teorici . La sua memoria è di 365056 GB.

Tianhe-2

L’abbiamo trovato in Cina, presso il Centro di supercomputer. Il suo produttore era NUDT e ha iniziato a lavorare a Guangzhou nel 2013.

Il suo sistema operativo è Kylin Linux, il processore è un Intel Xeon E5-2692v2 12C a 2,2 GHz di 3,12 milioni di core . È quindi in grado di produrre 33,86 TFlop / s , lavorando a 17808 kW.

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Sunway TaihuLight

Abbiamo completato l’elenco con un altro supercomputer situato in Cina, nel centro di supercomputer situato a Wuxi. La produzione, in questo caso, proveniva dalla mano di NRCPC e ha iniziato a funzionare molto recentemente, nel 2016.

Il suo sistema operativo è esclusivo, Sunway RaiseOS 2.0.5, basato su Linux. Ha oltre 10 milioni di core nel suo processore Sunway SW26010 260C a 1,45 GHz. Otteniamo una prestazione di 93 TFlop a 15371 kW.

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K Computer

Un’altra grande macchina, questa volta, giapponese, che funziona con un SPARC64 VIIIfx a 2 GHz con 700.000 core . Le prestazioni che offre raggiungono i 10,5 TFLOP al secondo . In cambio, la produzione di energia ammonta a 12659 KW. Il sistema operativo è Linux. Lo abbiamo al RIKEN Advanced Computer Science Center.

sequoia

IBM è stata responsabile della produzione di questo dispositivo nel 2012, specifica ed esclusiva per la National Nuclear Safety Administration degli Stati Uniti, essendo nel Lawrence Livermore National Laboratory.

Il suo processore è un Power BQC 16C con un milione e mezzo di core e prestazioni di oltre 17 TFlop / s . Lavora con Linux La sua potenza assorbita è di 7890 kW.

titano

Produce al ritmo di 17,59 petaflop grazie al suo Opteron 6274 16C a 2,2 GHz di oltre mezzo milione di core . Ha Cray Linux Enviroment e una GPU Nvidia. La fabbrica Cray.Inc si trova nel laboratorio nazionale Oak Ridgem negli Stati Uniti.

vista

La fabbrica IBM nel 2012 e da allora si trova nel laboratorio nazionale Argonne. Il processore, in questo caso, è un Power BQC 16C con sorprendenti quasi 800.000 core . Le prestazioni superano 8586 TFLOPS / s ogni secondo . Ha Linux e funziona a 3945 KW.

In caso di domande, lasciarle nei commenti, ti risponderemo al più presto e sarà sicuramente di grande aiuto per più membri della community. Grazie!

 

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