Σε αυτό το ενδιαφέρον άρθρο θα μάθετε ένα θέμα μεγάλου ενδιαφέροντος: το υπερυπολογιστής. Θα γνωρίσετε την ιστορία της και κυρίως ποια είναι η πιο ισχυρή και η συμβολή της στην πρόοδο της ανθρωπότητας. Ενθουσιαστείτε να διαβάσετε!
υπερυπολογιστής
Η προσαρμοστικότητα του πολιτισμού στις μεγάλες αλλαγές που προσφέρει η τεχνολογία, ειδικά αυτές που σχετίζονται με τις πληροφορίες, έχει μεταμορφώσει την προοπτική της αντίληψης του κόσμου ως ενός τόπου που μικραίνει καθημερινά, που αντιλαμβάνεται τις αλλαγές με πραγματικό και αντιληπτό για τις αισθήσεις τρόπο.
Η εφεύρεση ολοένα και πιο αποτελεσματικών και ισχυρών υπολογιστών είναι δημόσια ιδιοκτησία του κοινού πολίτη. Θα ξεκινήσουμε προσφέροντας έναν ορισμό αυτής της φανταστικής εφεύρεσης του ανθρώπου.
Η δημιουργία ενός ορισμού του υπερυπολογιστή δεν είναι εύκολη υπόθεση. Ωστόσο, για να χρησιμοποιήσουμε μια απλή και ορθολογική έννοια, μπορούμε να πούμε: Ένας υπερυπολογιστής είναι μια συσκευή που μπορεί να θεωρηθεί, στην εισαγωγή του, ως το μέγιστο της διαδικαστικής και υπολογιστικής του χωρητικότητας, με πολύ μεγαλύτερες χωρητικότητες αν τη συγκρίνουμε με υπολογιστής, υπολογιστής κοινής χρήσης.
Ένας υπερυπολογιστής μπορεί επίσης να γίνει κατανοητός ως ένας πολύ ισχυρός και γρήγορος τύπος υπολογιστή, σχεδιασμένος να επεξεργάζεται μεγάλες ποσότητες πληροφοριών σε πολύ σύντομο χρονικό διάστημα και αποκλειστικά για την αντιμετώπιση μιας συγκεκριμένης εργασίας.
Υπό αυτή την έννοια, ορισμένοι προγραμματιστές θεωρούν ότι ένας σωστός ορισμός θα ήταν να θεωρήσουμε έναν υπερυπολογιστή ως έναν πιο ισχυρό και ταχύτερο υπολογιστή που υπάρχει σε μια δεδομένη στιγμή. Είναι μεγάλα σε μέγεθος, μπορούν να επεξεργάζονται τεράστιες ποσότητες πληροφοριών σε μια στιγμή, να στοχεύουν σε μια συγκεκριμένη περιοχή και έχουν τεράστια χωρητικότητα αποθήκευσης. Ας μιλήσουμε για το φόντο αυτής της συσκευής.
Ιστορία
Το έτος 1960, η εταιρεία Control Data Corporation (CDC), ο κ. Seymour Cray, παρουσίασε τον πρώτο υπερυπολογιστή, ο οποίος οδήγησε σε μια αποτελεσματική μεθοδολογία, που αποτελείται από τεχνικές υπολογιστών, όπως αποθήκευση, επεξεργασία και αναπαράσταση μεγάλου όγκου δεδομένων. πολύ μικρό χρονικό εύρος. Ακολουθεί μια σύντομη βιογραφία του δημιουργού του πρώτου υπερυπολογιστή.
Ο Seymour Gray γεννήθηκε στο Chippewa Falls. Ουισκόνσιν Ηνωμένων Πολιτειών, στις 28 Σεπτεμβρίου 1925 και πέθανε στις 6 Οκτωβρίου 1996 σε τραγικό αυτοκινητιστικό δυστύχημα στο Κολοράντο των Ηνωμένων Πολιτειών. Σπούδασε Ηλεκτρονικός Μηχανικός στη Μινεσότα. Ο Seymour Gray θεωρείται ο πατέρας των υπερυπολογιστών. η μεγαλύτερη εμμονή του ήταν η δημιουργία και η ανάπτυξη αυτής της συσκευής.
Το 1957, η εταιρεία Control Data Corporation (CDC) κατασκεύασε τον υπερυπολογιστή CDC 1604, ο οποίος ήταν ο πρώτος υπολογιστής που χρησιμοποίησε τρανζίστορ αντί για σωλήνες κενού, μια καινοτομία για την εποχή.
Με την πάροδο του χρόνου και λόγω της επιτυχίας που επετεύχθη από την απόδοση των Υπερυπολογιστών, ο Seymour Craig παρακινήθηκε να γίνει ανεξάρτητος και να δημιουργήσει τη δική του εταιρεία το 1970, που ονομάζεται Cray's Research. Ο σκοπός ή η εταιρική επωνυμία αυτής της εταιρείας ήταν να αφοσιωθεί αποκλειστικά στο σχεδιασμό και την κατασκευή υπερυπολογιστών και προηγούμενη παραγγελία από τον πελάτη.
Το CRAY-1 (1976), ήταν ένα μοντέλο που εγκαταστάθηκε στο Εθνικό Εργαστήριο του Λος Άλαμος, ενσωμάτωσε έναν διανυσματικό επεξεργαστή μαζί με έναν βαθμωτό επεξεργαστή, που τότε θεωρούνταν ο ταχύτερος στον κόσμο, ο οποίος είχε χωρητικότητα 1 εκατομμυρίου Λέξεις 64 bit και χρόνος κύκλου 12,5 νανοδευτερόλεπτα. Η αξία του αναγραφόταν στα 10 εκατομμύρια δολάρια.
Αυτή η εταιρεία ήταν ηγέτης για πέντε συνεχή χρόνια στην αγορά υπερυπολογιστών, παρέχοντας νέα σχέδια προσαρμοσμένα στις απαιτήσεις των χρηστών.
Αυτή η συσκευή που ονομάζεται CRAY-2 (1985), είχε ταχύτητα περίπου 6 έως 12 φορές μεγαλύτερη από τον προκάτοχό της, είχε περίπου 250 εκατομμύρια λέξεις και 240.000 μάρκες, ως σημαντικό χαρακτηριστικό. Μέσα βυθίστηκε από ένα ψυκτικό υγρό. Στα μέσα του 1986, υπήρχαν περίπου 130 συστήματα αυτού του τύπου σε όλο τον κόσμο, εκ των οποίων τα 90 κατασκευάστηκαν από τη μάρκα Cray.
Αυτή τη στιγμή, η αγορά υπερυπολογιστών κυριαρχείται από πολύ ισχυρές εταιρείες όπως η Industries Bussines Machines (IBM) και η Hewlett Packard (HP), οι οποίες έχουν ενεργήσει ως απορροφητικές εταιρείες για άλλες μικρότερες εταιρείες, των οποίων ο κύριος στόχος ήταν να αποκτήσουν εμπειρία σε μια τέτοια δυναμική βιομηχανία υπολογιστών.
Χαρακτηριστικά του υπερυπολογιστή
Ένα από τα πιο σχετικά χαρακτηριστικά του υπερυπολογιστή αποτελείται από τον αριθμό των επεξεργαστών και τη μεγάλη μνήμη του, η οποία επιτρέπει ένα ευρύ φάσμα αποτελεσματικής αποθήκευσης του λειτουργικού συστήματος και των αρχείων. Η χωρητικότητα υπολογισμού του είναι πολύ μεγαλύτερη σε σύγκριση με κοινούς υπολογιστές.
Το πιο σημαντικό κριτήριο απόδοσης συλλαμβάνεται στην ικανότητα υπολογισμού που μετράται σε FLOPS (Λειτουργία Κινητών Σημείων ανά δευτερόλεπτο), η οποία νοείται ως μια αριθμητική πράξη ισοδύναμη με ένα flop ανά δευτερόλεπτο. (Είναι σημαντικό να τονίσουμε ότι το τελικό s δεν αναφέρεται στον πληθυντικό αλλά στο δεύτερο s). Το Peta FLOPS, είναι μια μονάδα ισοδύναμη με 1000 δισεκατομμύρια λειτουργίες ανά δευτερόλεπτο. Είναι ενδεικτικό να επισημάνουμε ότι το IBM Summit φτάνει σε ισχύ 200 PetaFLOPS.
Με αυτόν τον τρόπο, ο υπερυπολογιστής επιτρέπει σε πολλούς χρήστες να συνδέονται ταυτόχρονα και από απομακρυσμένους σταθμούς στο κέντρο δεδομένων, ωστόσο, έχει ένα μειονέκτημα ως προς την ποιότητα των χρηστών, καθώς πρόκειται για ειδικούς σε συγκεκριμένες έρευνες ή ερωτήματα.
Οι πελάτες επιλέγουν αυτό το είδος τεχνολογίας, δηλαδή από την άποψη των προβλημάτων που πρέπει να επιλυθούν, επιλέγουν τον εξοπλισμό μέσω καταλόγων που προωθούνται από τις εταιρείες που διανέμουν αυτές τις τεχνολογίες.
Ένα άλλο χαρακτηριστικό σχετίζεται με το εύρος, καθώς η διείσδυσή της είναι πολύ χαμηλή ή πρακτικά καθόλου στην κοινή κοινωνία, ωστόσο, η μεγάλη επίδραση που έχει αυτή η τεχνολογία σε ερευνητικά κέντρα, πανεπιστήμια, χρηματοοικονομικά κέντρα είναι αναμφισβήτητη. ΜΚΟ και κυβερνητικά γραφεία για τη χρήση και επεξεργασία μεγάλων βάσεων δεδομένων ή λειτουργιών με τεράστιους όγκους υπολογισμών.
Με αυτόν τον τρόπο, ο υπερυπολογιστής έχει γίνει ένα απαραίτητο εργαλείο στην επιστημονική έρευνα και τη βιομηχανία σε διάφορους τομείς της σύγχρονης κοινωνίας.
Λειτουργικά συστήματα στον υπερυπολογιστή
Οι υπερυπολογιστές είναι πολύπλοκα μηχανήματα, σχεδιασμένα για συγκεκριμένους σκοπούς και απαιτούν ένα πολύπλοκο λειτουργικό σύστημα, προσαρμοσμένο και βελτιστοποιημένο για αυτόν τον σκοπό.
Από την άλλη πλευρά, πρέπει να σημειωθεί ότι οι πρώτοι υπερυπολογιστές δεν είχαν ενσωματωμένο λειτουργικό σύστημα, η συνθήκη αυτή ανάγκασε τα κέντρα δεδομένων ή οποιοδήποτε άλλο δημόσιο ή ιδιωτικό ίδρυμα που απαιτούσε τη χρήση του, να αναλάβουν τη δέσμευση ανάπτυξης ενός λειτουργικού συστήματος. SO ) ειδικά λειτουργικός εξοπλισμός. Ενδεικτικά, ο CDC 6600 (θεωρείται ο πρώτος υπερυπολογιστής στην ιστορία) χρησιμοποίησε ένα λειτουργικό σύστημα, γνωστό ως Chippewa ή λειτουργικό σύστημα του Gray, που χαρακτηρίζεται από το ότι είναι πολύ απλό αλλά με υψηλή κλίση να μπορεί να ελέγχει τις διάφορες εργασίες του συστήματος υπολογιστών. , με αποτέλεσμα οι διάφορες δραστηριότητες να είχαν πάντα αυτό που απαιτούσαν για να πραγματοποιήσουν τον σκοπό τους.
Λειτουργικό σύστημα Kronos
Σχεδιάστηκε και υλοποιήθηκε κατά τη δεκαετία του '70 και το κύριο χαρακτηριστικό του είναι ότι ο όγκος των εργασιών μπορούσε να προσπελαστεί ταυτόχρονα, μια σημαντική προϋπόθεση για τη σημαντική βελτιστοποίηση της ανάπτυξης της καθορισμένης εργασίας.
Το λειτουργικό σύστημα CDC SCOPE
(Στα Αγγλικά, Εποπτικός Έλεγχος Εκτέλεσης Προγράμματος) χρησιμοποιήθηκε κατά τη δεκαετία του 60, το κύριο χαρακτηριστικό του είναι ότι επιτρέπει τον έλεγχο όλων των εργασιών του συστήματος.
λειτουργικό σύστημα των ΗΠΑ
Το (Network Operating System) ήταν ένα τολμηρό πρόγραμμα, αφού η υιοθέτησή του αντικατέστησε τα προηγούμενα δύο κατά τη δεκαετία του 70. Ο κύριος στόχος του ήταν να κάνει το NOS ένα κοινό λειτουργικό σύστημα σε όλες τις καινοτομίες του CDC (Control Data Corporation).
Us /Ve (Λειτουργικό Σύστημα Δικτύου/Εικονικό περιβάλλον)
Αντικατέστησε το NOS, τη δεκαετία του '80, το κύριο χαρακτηριστικό του ήταν η παροχή εικονικής μνήμης, προϋπόθεση που επέτρεπε την αναγνώριση και αποδοχή από τον κόσμο των υπολογιστών της εποχής.
Σύγχρονα λειτουργικά συστήματα στον υπερυπολογιστή
Τα σύγχρονα λειτουργικά συστήματα που χρησιμοποιεί ένας υπερυπολογιστής είναι τα εξής:
Unix
Για πολύ καιρό αυτοί οι γίγαντες χρησιμοποιούν λειτουργικά συστήματα που βασίζονται σε Unix. Είναι λειτουργικά συστήματα κλειστού κώδικα, τα οποία απαιτούν άδειες που επιτρέπουν τη χρησιμότητα της χρήσης τους και η προσαρμογή τους στον εξοπλισμό είναι υπερβολικά δαπανηρή.
Linux
Είναι ένα δωρεάν λειτουργικό σύστημα, ανοιχτού κώδικα και με μεγάλο εύρος προσαρμοστικότητας σε σχέση με την παραλλαγή προσαρμογής. Το τελευταίο είναι το πιο χρησιμοποιούμενο, παρόλο που δεν διαθέτει γραφική διεπαφή, η χρήση του είναι απομακρυσμένη λειτουργία μέσω ασφαλών συνδέσεων και τερματικών.
Τύποι υπερυπολογιστών και τα λειτουργικά τους συστήματα
Παρακάτω θα βρείτε μερικούς από τους υπερυπολογιστές και τα λειτουργικά συστήματα που χρησιμοποιούν.
Οροσειρά
Είναι ένας πολύ ισχυρός υπερυπολογιστής και το λειτουργικό του σύστημα είναι το Red Hat Enterprise Linux (RHEL).
Sunway TaihuLight
Είναι ένας υπερυπολογιστής κινεζικής κατασκευής και λειτουργεί με το δικό του λειτουργικό σύστημα που ονομάζεται Sunway RaiseOS 2:0:5.
Thianhe-2A
Βρίσκεται στην Κίνα, το λειτουργικό της σύστημα είναι το Kylin Linux.
Piz daint
Βρίσκεται στην Ελβετία και το λειτουργικό του σύστημα είναι το Cray Linus Environment, γνωστό και ως UNICOS, το οποίο αποτελείται από ένα λειτουργικό σύστημα εξομοιωτή Unix.
Τριάδα
Είναι ένας ισχυρός υπερυπολογιστής, που βρίσκεται φυσικά στις Ηνωμένες Πολιτείες και χρησιμοποιεί το ίδιο λειτουργικό σύστημα που περιγράφηκε παραπάνω.
Τιτάν
Είναι ένας ισχυρός υπερυπολογιστής που βρίσκεται στις Ηνωμένες Πολιτείες και χρησιμοποιεί το Cray ως λειτουργικό του σύστημα.
Al Bridging Cloud Infrastructure
Είναι ένας πολύ ισχυρός υπολογιστής, που βρίσκεται στην Ιαπωνία και χρησιμοποιεί λειτουργικό σύστημα που βασίζεται σε Linux.
Είδος μεγάλου δένδρου της καλιφόρνιας
Βρίσκεται στις Ηνωμένες Πολιτείες και όπως το προηγούμενο, λειτουργεί και με το λειτουργικό σύστημα Linux.
Κορυφή
Τρέχει ένα λειτουργικό σύστημα που ονομάζεται Red Hat Enterprise Linux (RHEL) χωρίς ιδιαίτερες τροποποιήσεις, αλλά διαθέτει μια σειρά προηγμένων μεταγλωττιστών και μαθηματικών βιβλιοθηκών που του δίνουν καλύτερη απόδοση, επιτυγχάνοντας παράλληλα βέλτιστη απόδοση.
Σύστημα ψύξης
Τα συστήματα ψύξης του υπερυπολογιστή απαιτούν ειδικό έλεγχο θερμοκρασίας, σκοπός του οποίου είναι να διαχέει τη θερμότητα που παράγεται από πολλαπλά εξαρτήματα που συνθέτουν τη δομή αυτού του υπολογιστή, καθώς και να λαμβάνεται υπόψη το υψηλό κόστος, όχι μόνο ως προς την τιμή του αλλά αναφέρεται, αλλά στην υπερβολική δαπάνη για τη διατήρηση της προληπτικής και διορθωτικής τάξης, καθώς και των εκπαιδευτικών δραστηριοτήτων του προσωπικού που είναι υπεύθυνο για τη λειτουργία αυτών των γιγάντων υπολογιστικών μηχανών.
Θα πρέπει να γνωρίζετε ότι αυτά τα συστήματα παράγουν μεγάλη ποσότητα θερμότητας λόγω του συνόλου των εξαρτημάτων που έχουν τα εσωτερικά κυκλώματα που τα αποτελούν. Αυτή είναι μια κατάσταση που λαμβάνουν υπόψη οι σχεδιαστές υλικού και έχουν σχεδιαστεί πολλοί μηχανισμοί για τη ρύθμιση της παραγόμενης θερμότητας που θα μπορούσαν να επηρεάσουν την απόδοση του συστήματος, επηρεάζοντας σοβαρά την Κεντρική Μονάδα Επεξεργασίας (CPU) ή ορισμένα από τα κοντινά περιφερειακά της.
Ο υπερσύγχρονος υπερυπολογιστής διαθέτει ειδικό μηχανισμό ελέγχου θερμοκρασίας, ένας από τους οποίους είναι το σύστημα ψύξης που έχει εγκαταστήσει η εταιρεία Johnson Controls, που διευθύνει το Πανεπιστήμιο της Στουτγάρδης (Γερμανία).
Για τη στέγαση αυτών των συστημάτων ψύξης, σχεδιάστηκε ένα ειδικό κτίριο χαμηλής κατανάλωσης ενέργειας, υψηλής πλεονασμού και μεγάλης λειτουργικής ικανότητας, με στόχο την ελαχιστοποίηση της ελάχιστης παραγωγής διοξειδίου του άνθρακα (CO2), τηρώντας έτσι τους σχετικούς παγκόσμιους κανονισμούς για την παγκόσμια κλιματική αλλαγή. Εγκαταστάθηκαν τέσσερις πύργοι ψύξης και ένας εξαιρετικά ευέλικτος τύπος ελέγχου με πολύ σύντομους χρόνους αντίδρασης, επιτυγχάνοντας εντυπωσιακά αποτελέσματα υψηλής απόδοσης με εξαιρετική εξοικονόμηση ενέργειας.
ψύξη με εμβάπτιση
Η ψύξη με εμβάπτιση είναι μια τεχνική που περιλαμβάνει τη βύθιση των διακομιστών σε ένα υγρό που παρέχει ένα μέσο ψύξης ανώτερο από τον εξαερισμό του κλιματισμού. Αυτή η τεχνολογία εισήχθη στο Νο 1 μοντέλο της σειράς Green 500, με τα πιο αποτελεσματικά κέντρα δεδομένων στον κόσμο.
Επιπλέον, η βιομηχανία 3M και ένας προγραμματιστής δεδομένων στο Χονγκ Κονγκ παρουσίασαν μια εγκατάσταση με αυτόν τον τύπο τεχνολογίας που επιτυγχάνει σημαντική μείωση του χώρου καθώς και μείωση του κόστους.
Παρακάτω εξηγούμε πώς οι εταιρείες εφαρμόζουν συστήματα ψύξης.
Θήκη IBM
Το μέγεθος των υπερυπολογιστών παράγει μεγάλη ισχύ στην απόδοσή τους, αλλά σε σχέση με αυτό το πλεονέκτημα, υπάρχει μεγάλη παραγωγή θερμότητας, προκαλώντας μεγάλο κόστος στην ηλεκτρική κατανάλωση. Για να αντιμετωπιστεί αυτή η αδυναμία, εφαρμόστηκε μια στρατηγική που υιοθέτησαν οι μεγάλες εταιρείες του κλάδου, σχεδίασαν συστήματα ψύξης κλιματισμού και σχεδιασμό χώρων χαμηλής θερμοκρασίας.
Η IBM έχει αναπτύξει μια τεχνολογία που βασίζεται σε εξοπλισμό ψύξης μέσω της χρήσης νερού που εισάγεται μέσα μέσω μικροκαναλιών, εμπνευσμένη από τον παραλληλισμό της κυκλοφορίας του αίματος στο ανθρώπινο σώμα. Με την παροχή αυτής της τεχνικής ψύχεται ο SuperMUC, ένας από τους μεγαλύτερους υπερυπολογιστές στην Ευρώπη, που βρίσκεται στο Leibniz, ο οποίος έχει αποφέρει εξοικονόμηση ενέργειας 40%.
Από την πλευρά της, η Lenovo έχει επινοήσει ένα σύστημα ψύξης του οποίου ο σκοπός είναι να μειώσει σημαντικά την κατανάλωση ενέργειας του εξοπλισμού της, που ονομάζεται Neptune, και η δύναμή του έγκειται στη χρήση ζεστού νερού, με βάση την ακόλουθη διαδικασία:
«Στα παραδοσιακά συστήματα ψύξης πρέπει να ψύχουμε το νερό σε χαμηλές θερμοκρασίες για να μπορούμε να ψύχουμε σωστά τον εξοπλισμό. Μπορούμε να βάλουμε νερό έως και 50 βαθμούς, οπότε το κόστος ψύξης είναι πολύ μικρότερο.
Πέραν των παραπάνω, με συμπληρωματικό τρόπο εφαρμόζουν σύστημα παρακολούθησης και ρύθμισης της κατανάλωσης ενέργειας σε πραγματικό χρόνο.
Κύριες χρήσεις του υπερυπολογιστή
Η εμφάνιση αυτής της τεχνολογίας στη ζωή του σύγχρονου ανθρώπου έχει επιτύχει μεγάλο κίνητρο στην εκπαίδευση επαγγελματιών, ερευνητών και τεχνολόγων στον τομέα των υπολογιστών, ιδιαίτερα στη γνώση που σχετίζεται με αυτούς τους γίγαντες του κόσμου των υπολογιστών. Η ενσωμάτωση κέντρων έρευνας, καινοτομίας και επιχειρηματικής ανάπτυξης, υποστήριξη για την ενίσχυση βιομηχανικών πάρκων, κέντρων επεξεργασίας δεδομένων στον ιδιωτικό και δημόσιο τομέα γίνεται καθημερινά όλο και πιο συχνή.
Ο προγραμματισμός γίνεται αντιληπτός ως χρήσιμος τομέας λόγω της παρουσίας του σε διαφορετικούς τομείς της ανθρώπινης ανάπτυξης, που προέρχεται από την αντιμετώπιση πολύπλοκων προβλημάτων που απαιτούν μεγάλη υπολογιστική ικανότητα και την ανάπτυξη εφαρμογών που ανταποκρίνονται σε ανησυχίες σε πραγματικό χρόνο. Σε αυτό το φάσμα εφαρμογών έχουμε:
- Ανάπτυξη μοντέλων πρόβλεψης και προσομοίωσης, όπως μεταναστευτικές κινήσεις ανθρώπινων μαζών στον πλανήτη, προγνωστικά κλιματικά μοντέλα με χαμηλό σφάλμα πρόβλεψης, κλιματική αλλαγή και ο αντίκτυπός της στο κοινωνικό σύστημα και το οικοσύστημα.
- Λειτουργεί ως κέντρο βάρους για τη βιομηχανική ανάπτυξη που στοχεύει στο σχεδιασμό και την αυτοματοποίηση έργων μηχανικής, ειδικά στο σχεδιασμό εφαρμογών τεχνητής νοημοσύνης στον κλάδο.Σας ενδιαφέρει να μάθετε για την τεχνητή νοημοσύνη; Σας προτείνω να διαβάσετε Χαρακτηριστικά της τεχνητής νοημοσύνης
- Επεξεργασία εικόνας, ενίσχυση συστημάτων διαχείρισης και γεωγραφικών πληροφοριών, βελτίωση ρομποτικής.
- Στην ιατρική έρευνα, ο υπερυπολογιστής καλύπτει διάφορους τομείς όπως ο σχεδιασμός τεχνητών καρδιών, η υπολογιστική τομογραφία, η εκτίμηση της εγκεφαλικής βλάβης και ο χαρακτηρισμός της βιοχημικής δομής του ιού Covid-19 για τον προσδιορισμό πιθανών φαρμάκων που μπορεί να έχουν σχέση με την τοξικότητα. του ιού, των ιών, από αυτή την άποψη Το Mare Nostrum ένας υπερυπολογιστής που βρίσκεται στην Ισπανία πραγματοποιεί αυτού του είδους την έρευνα σε πραγματικό χρόνο. Αφιερώνεται επίσης στη διεξαγωγή μελετών Βιοτεχνολογίας και γενετικής μηχανικής.
Υπερυπολογιστές Ποιοι είναι οι πιο ισχυροί;
Στις τρέχουσες συνθήκες που επιβιώνει ο σύγχρονος κόσμος, μερικές φορές εκπλήσσουμε απίστευτα παράδοξα, όπως οι νανολογικές διεργασίες, όπου η σμίκρυνση σηματοδοτεί την κατηγορία της αρμονικής επιστημονικής και τεχνολογικής ανάπτυξης από την άποψη της πραγματιστικής οπτικής. Οι υπερυπολογιστές κινούνται προς την αντίθετη κατεύθυνση, από τεχνολογικούς γίγαντες με εξαιρετική στιβαρότητα στην αναζήτηση λύσεων στα μεγάλα προβλήματα που συρρέουν στο περιβάλλον μας και συμπίπτουν με αυτό το ρεαλιστικό όραμα που προκύπτει ως μια ικανοποιητική απάντηση για τον μετριασμό ή την εξαφάνιση των προβλημάτων που τίθενται.
Το Top500 είναι ένα έργο που έχει σχεδιαστεί για να αναδείξει τους 500 πιο ισχυρούς υπερυπολογιστές στον κόσμο σήμερα. Είναι σημαντικό να σημειωθεί ότι αυτή η λίστα έχει γίνει από μια ομάδα γκουρού στον τομέα των υπολογιστών. Οι πέντε πιο ισχυροί υπερυπολογιστές του 2020 θα χρησιμοποιηθούν σε αυτήν την ανάρτηση.
Κορυφή
Θεωρείται ο ο ισχυρότερος υπερυπολογιστής στον κόσμο. Σχεδιάστηκε από την IBM για το Εθνικό Εργαστήριο Oak Ridge στο Τενεσί, που ανήκει στο Υπουργείο Ενέργειας των ΗΠΑ. Καταλαμβάνει το ισοδύναμο δύο γηπέδων μπάσκετ και φτάνει τα εντυπωσιακά 148,6 petaflops, χάρη στους 2,41 εκατομμύρια πυρήνες του.
Οροσειρά
Σχεδιασμένο από την IBM, είναι υπεύθυνο για τη δημιουργία του δεύτερου πιο ισχυρού υπερυπολογιστή στη λίστα, που βρίσκεται στο Εθνικό Εργαστήριο Lawrence Livermore στην Καλιφόρνια. Με βάση α υλικού Παρόμοιο με το Summit. Η Sierra φτάνει τα 94,6 πετάφλοπς.
Sunway TaihuLight
Με αυτόν τον υπερυπολογιστή, το TaihuLight, που κατασκευάστηκε από το National Parallel Computing Technology and Engineering Research Centre και εγκαταστάθηκε στο Εθνικό Κέντρο Υπερυπολογιστών στο Wuxi.(Κίνα). Σε αντίθεση με άλλα μηχανήματα του διαμετρήματος του, δεν διαθέτει τσιπ επιτάχυνσης, επομένως τα 93 petaflops του βασίζονται στους περισσότερους από 10 εκατομμύρια κινεζικούς επεξεργαστές Sunway.
Tianhe-2Α
Ο υπερυπολογιστής που ονομάζεται επίσης Milky Way 2A, βρίσκεται στο Εθνικό Κέντρο Υπερυπολογιστών (Guangzhou, Κίνα) που αναπτύχθηκε από το Εθνικό Πανεπιστήμιο Αμυντικής Τεχνολογίας και είναι εξοπλισμένος με επεξεργαστές Intel Xeon για να φτάσει τα 61,4 petaflops. Σύμφωνα με τους χειριστές του, ο προορισμός είναι να καθοριστεί η υπολογιστική σειρά των αμυντικών προβλημάτων κυβερνητικού χαρακτήρα.
Frontera
Αυτό το σούπερ μηχάνημα έχει αναπτυχθεί από την Dell και εξοπλισμένο από την Intel. Έχει θεωρηθεί ο ταχύτερος υπερυπολογιστής στον κόσμο που βρίσκεται στο Texas Advanced Computing Center, University of Texas (ΗΠΑ). Συνεργαστείτε με τρεις δωδεκάδες επιστημονικές ομάδες για έρευνα που σχετίζεται με τη φυσική των μαύρων τρυπών, την κβαντική μηχανική, το σχεδιασμό φαρμάκων ή τα κλιματικά μοντέλα. Τα 23,5 petaflops του θα είναι διαθέσιμα στην επιστημονική κοινότητα, η οποία θα επωφεληθεί από την υπολογιστική της ισχύ, ειδικά στους τομείς της αστροφυσικής, της επιστήμης των υλικών, της ενέργειας, της γονιδιωματικής και της μοντελοποίησης φυσικών καταστροφών.
MareNostrum5: Ένας εξαιρετικός υπερυπολογιστής
Όνομα MareNostrum, έχει την προέλευσή του από την ονομασία που έκαναν οι αρχαίοι Ρωμαίοι στη Μεσόγειο Θάλασσα. Το Κέντρο Υπερυπολογιστών της Βαρκελώνης (Εθνικό Κέντρο Υπολογιστών) δίνει αυτό το όνομα στον πιο εμβληματικό υπερυπολογιστή, ο οποίος στις διάφορες εκδόσεις του έχει γίνει το πιο ισχυρό μηχάνημα στην Ισπανία και στο τέλος της τελευταίας του έκδοσης, MareNoustrum5, προβάλλεται ως ένας από τους μεγάλους υπολογιστές της Ευρωπαϊκής Ένωσης.
Ας μάθουμε περισσότερα για αυτόν τον γίγαντα των υπολογιστών. Η χωρητικότητά του προβλέπεται να φτάσει σε ισχύ 200 petaflops, ξεπερνώντας περίπου 17 φορές την τρέχουσα έκδοση των 13,7 petaflops και 10.000 φορές μεγαλύτερη (MareNostrum 4). Ο όρος pre-excalada χρησιμοποιείται για να προσδιορίσει υπερυπολογιστές ικανούς να ξεπεράσουν το φράγμα των 150 petaflops.
Είναι σημαντικό να επισημανθεί η επένδυση που έκανε η Ισπανία, χώρα μέλος της Ευρωπαϊκής Ένωσης, η οποία αφιερώνει δημόσιους πόρους στον υπερυπολογιστή. Οι κυβερνητικές διοικήσεις, ανεξάρτητα από την ιδεολογική τους προκατάληψη, έχουν δείξει μεγάλο ενδιαφέρον για τη σύλληψη. ανάπτυξη και εφαρμογή αυτών των τεχνικών στην επίλυση μεγάλων εθνικών και ξένων προβλημάτων.
Ο υπερυπολογιστής MareNostrum σε όλες τις εκδόσεις του έχει γίνει ο ακρογωνιαίος λίθος της επιστημονικής και τεχνολογικής έρευνας στην Ευρωπαϊκή Ένωση, αποτελώντας μια μεγάλη υποστήριξη για τους υπερυπολογιστές, όχι μόνο σε επίπεδο διάδοσης, αλλά και υποστήριξης οικονομικών πόρων.
Έτσι, όσο περισσότερα εργαλεία προσφέρει το Κέντρο Υπερυπολογιστών της Βαρκελώνης, τόσο περισσότερες ομάδες εργασίας αφιερωμένες στην έρευνα σχηματίζονται γύρω από αυτό, με πρωταρχική πρόθεση την προώθηση της τεχνολογίας αιχμής του για την επιδίωξη ενδιαφερόντων και την επίλυση προβλημάτων που επηρεάζουν τις σύγχρονες κοινωνίες.
Ο MareNostrum δεν είναι μόνο ένας σπουδαίος υπερυπολογιστής, αλλά αντιπροσωπεύει επίσης έναν πόλο έλξης, που σχεδιάστηκε για τη διαθεσιμότητα χρήσης για την επιστημονική κοινότητα σε παγκόσμιο επίπεδο.
Αυτό που κάνει το MareNostrum είναι εξαιρετικά ευρύ, αποτελεί ένα πρόγραμμα ανάπτυξης στο σχεδιασμό διαφορετικών πρωτοτύπων που έχουν δημιουργήσει μια γενιά υπερυπολογιστών σε κάθε έκδοση, ένα πιο ισχυρό και ευέλικτο εργαλείο, όχι μόνο στο υλικό και το λογισμικό του, αλλά και στην προβολή του προς την κοινωνία .
Μέχρι τώρα, έχουν αναπτυχθεί πέντε εκδόσεις του υπερυπολογιστή MareNostrum.
MareNostrum 1: Σχεδιάστηκε χάρη στη συνέργεια μεταξύ της ισπανικής κυβέρνησης και της εταιρείας IBM μέσω μιας συμφωνίας για την κατασκευή ενός από τους ταχύτερους υπερυπολογιστές στην Ευρώπη το 2004. Η υπολογιστική του χωρητικότητα ήταν 42.35 Teraflops (42.35 τρισεκατομμύρια λειτουργίες ανά δευτερόλεπτο).
MareNostrum 2: Τον Νοέμβριο του 2006, η υπολογιστική του ικανότητα αυξήθηκε, με κίνητρο τη μεγάλη ζήτηση για επιστημονικά έργα. Αυτή η χωρητικότητα ήταν 94.21 Teraflops, διπλάσια από τον προκάτοχό της, και για να επιτευχθεί αυτή η απόδοση, ο αριθμός των επεξεργαστών αυξήθηκε από 4.812 σε 10.240.
MareNostrum 3: Μέσω μιας ενημέρωσης, επιτεύχθηκε η κορύφωση της απόδοσης του 1.1. petaflops το 2012-2013, χάρη στην προσθήκη 48,896 διεργασιών Intel Sandy Bridge σε 3,056 κόμβους, συμπεριλαμβανομένων 84 Xeon Phi 5110Ps σε 42 κόμβους, με περισσότερα από 115 TB κύριας μνήμης και 2 PB GPFS αποθήκευσης δίσκου.
MareNostrum 4: Μέχρι το τέλος του 2017, αυτός ο γίγαντας άρχισε να λειτουργεί, έφτασε στο μέγιστο της απόδοσης των 13.7 Petaflops, η χωρητικότητα υπολογισμού του κατανεμήθηκε σε δύο εντελώς διαφορετικά μπλοκ, προέλευσης τεχνολογιών μπλοκ.
Ο γενικός σκοπός αυτών των μπλοκ περιείχε 46 δίσκους των 3.456 κόμβων, κάθε κόμβος είχε δύο τσιπ Intel Xeon Platinum, το καθένα με τη σειρά του με 24 επεξεργαστές, συσσωρεύοντας συνολικά 165,888 επεξεργαστές και μια κύρια μνήμη 390 Terabytes. Η μέγιστη ισχύς του έφτασε τα 11.15 Petaps. με άλλα λόγια, είναι σε θέση να επεξεργαστεί περισσότερες από έντεκα δισεκατομμύρια λειτουργίες ανά δευτερόλεπτο, δέκα φορές περισσότερες από τον προκάτοχό του.
Ο πιο ισχυρός υπερυπολογιστής: MareNostrum5
Στα μέσα του 2019, η εταιρεία EuroHPC επέλεξε το Κέντρο Υπερυπολογιστών της Βαρκελώνης ως την οντότητα που θα στέγαζε τον υπερυπολογιστή με την υψηλότερη χωρητικότητα προέκτασης στην ευρωπαϊκή ήπειρο. Ο S αναμένει την έναρξη λειτουργίας του στις 31 Δεκεμβρίου 2020 και θα είναι ο σημαντικότερος υπερυπολογιστής για την προσοχή και την επίλυση της ποικιλίας των αντιπαραθέσεων που παραμονεύουν οι σύγχρονες κοινωνίες.
Με αυτόν τον τρόπο μπορούμε να κατανοήσουμε τη σημασία των υπερυπολογιστών στον κόσμο, μια σπουδαία εφεύρεση που εξακολουθεί να ανθεί με συντριπτικό τρόπο. Παγκόσμιες δυνάμεις όπως οι ΗΠΑ, η Ιαπωνία και η Κίνα αγωνίζονται για υγιή ανταγωνισμό υπέρ της ανθρωπότητας.
Στη συνέχεια, παρακολουθήστε το παρακάτω βίντεο, ώστε να διευρύνετε τις γνώσεις σας σχετικά με αυτό το ενδιαφέρον θέμα.