Суперкомпютър

от Уикипедия, свободната енциклопедия
Направо към: навигация, търсене
Суперкомпютър Cray-2 от 1985 г.

Суперкомпютър се нарича компютър, който за момента на създаването си притежава най-високите показатели на капацитет на обработка на данни и в частност, скорост на изчисленията.

История[редактиране | редактиране на кода]

Историята на суперкомпютрите започва през 1960 година с компютъра „Атлас“ в Манчестърския университет и серия от компютри в „Control Data Corporation“ (CDC), проектирана от Сиймур Крей. Те използват иновативен дизайн и паралелизъм за постигане на върхова на изчислителна производителност.

„Атлас“ е съвместен проект на „Феранти“ и Манчестърския университет и е проектиран да работи при скорост на обработка, приближаваща една микросекунда на инструкция или около един милион инструкции в секунда. Изграждането на първия „Атлас“ започва официално на 7 декември 1962 година като един от първите суперкомпютри в света - смятан и за най-мощния компютър в света по това време със значителна преднина и за еквивалент на четири „IBM 7094s“.

При „CDC 6600“, проектиран от Крей и завършен през 1964 година използваните дотогава германиеви транзистори са заменени със силициеви, тъй като те работят много бързо, а проблемът с прегряването им е решен чрез използване на принудително охлаждане, което прави „CDC 6600“ най-бързият компютър в света. Като се има предвид, че производителността на „CDC 6600“ надминава тази на всички други компютри по това време с около 10 пъти, той е наречен „суперкомпютър“, поставяйки началото на пазара за суперкомпютри по време, когато в света се продават по около сто компютъра на цена 8 милиона долара всеки.

Крей напуска CDC през 1972 година, за да се формира своя собствена компания „Cray Research“. Четири години по-късно, през 1976 година, той представя 80 мегахерцовия „Cray 1“, който става един от най-успешните суперкомпютри в историята. „Cray-2“ е пуснат през 1985 година и има 8 процесора с течно охлаждане. Работи при 1,9 GigaFLOPS и е вторият по бързодействие в света, след суперкомпютъра „М-13“ в Москва.

Докато суперкомпютрите на 1980-те години използват само няколко процесора, през 1990-те машини с хиляди процесори започват да се появяват както в Съединените щати така и в Япония, поставяйки нови рекорди за производителност. Суперкомпютърът „Wind Tunnel“ на „Fujitsu“ използва 166 векторни процесора, за да заеме първото място през 1994 г. с върхова скорост 1,7 GigaFLOPS (GFLOPS) на процесор. „Hitachi SR2201“ постига върхово изпълнение на 600 GFLOPS през 1996 г. с помощта на 2048 процесора, свързани чрез бърза триизмерна напречна мрежа. В „Intel Paragon“ може да има 1000 до 4000 „Intel i860“ процесори в различни конфигурации, и е класиран като най-бързият в света през 1993 г. „Paragon“ е машина „MIMD“, която свързва процесора чрез високоскоростна двумерна мрежа, позволявайки на процесите да се изпълняват на различни възли, комуникиращи през „Message Passing Interface“.

Употреба[редактиране | редактиране на кода]

Суперкомпютрите се използват за решаване на задачи, които изискват огромни количества изчисления в секунда. Такива са например проблеми от квантовата механика, метеорологични прогнози и изследвания на климата, моделиране на структури и свойства на химични съединения, биологични макромолекули, полимери и кристали, криптоанализ, физични симулации (например на самолет във аеродинамичен тунел, на взривяване на ядрени оръжия, на ядрен синтез).

Основни потребители на суперкомпютри са големите световни университети, научноизследователски институти, военните ведомства.

В днешно време суперкомпютрите са уникални машини, създавани само по поръчка от компании като Cray, IBM и Hewlett-Packard, в които са се влели много по-малки компютърни компании през 1980-те, придобити заради техния опит.

Към ноември 2012 г. най-бързият суперкомпютър е Titan с производителност от 20 петафлопс, разположен в Националната лаборатория Оук Ридж [1] Разработва се и Cray XC30 с изчислителна мощ от 100 петафлопс, планиран за първото тримесечие на 2013 г. [2] Към края на 2016 г. обаче и двата най-мощни суперкомпюъра в света са китайски – Sunway TaihuLight и Tianhe-2[3]. Особено интересен е TaihuLight, построен изцяло с проектирани и произведени в Китай процесори.

В България[редактиране | редактиране на кода]

В годините на разцвет на производството на компютри в България ИЗОТ 1014 Е (ЕС 2709) е българският суперкомпютър с производителност 100 милиона операции в секунда, изпреварил съветските машини от програмата „Елбрус“. Машина от този тип е монтирана в Института по космически изследвания на АН на СССР и на нея се извършва компютърно моделиране на траекториите на космическите сонди Вега 1 и Вега 2[4].

От 2008 г. България разполага със суперкомпютър Blue Gene, разположен в Националния център за суперкомпютърни приложения.

От юли 2016 г. в София Тех Парк работи клъстерът НЕСТУМ, базиран на компактна хомогенна PC архитектура с общо 768 процесорни ядра, всяко с по 4 GB оперативна памет (общо 3 TB), с теоретична производителност на изчисленията 23 347 Gflops[5].

Източници[редактиране | редактиране на кода]

  1. Суперкомпютърът Titan влиза в действие. // Посетен на 12 ноември 2012.
  2. 100 петафлопс изчислителна мощ обещава новият суперкомпютър Cray XC30. // Посетен на 12 ноември 2012.
  3. Актуална класация на суперкомпютри за обща употреба, данни от 1993 насам
  4. Димитрова, Милена. Златните десетилетия на българската електроника. София, Труд, 2008. ISBN 9789545288456.
  5. Главчев, Александър. Представиха официално суперкомпютъра на София Тех Парк. // Computerworld.bg, 17 март 2017. Посетен на 21 март 2017.

Вижте също[редактиране | редактиране на кода]