Oleme harjunud ulmekirjanduses nägema võimsaid arvuteid, mis suudavad töödelda tohutul hulgal andmemahtusid Mõne sekundiga on nii arenenud masinad, mis muudavad tänapäevased personaalarvutid mänguasjadeks võrdlus.
Kuid paljudele teadmata on tänapäeva superarvutid juba nii võimsad, et hägustavad peaaegu igal aastal piiri ulme ja tegelikkuse vahel. Selles loendis heidame pilgu maailma kaheksale võimsaimale superarvutile.
Kuidas superarvuteid järjestatakse
Enne kui hakkame superarvuteid järjestama, peame kõigepealt nägema, kuidas neid mõõdetakse. Vanemaid arvuteid mõõdeti üsna tagasihoidlikul skaalal, mida kutsuti IPS-iks (instructions per second), kuid kaasaegsed superarvuteid mõõdetakse FLOPSides (ujukomaoperatsioonid sekundis).
Tuletage end julgelt meelde mis on superarvuti kui soovite enne selle loendi alustamist parema mõistmise jaoks rohkem konteksti. Loetleme superarvutid kahanevas järjekorras, st kõige võimsamast kuni kõige vähem võimsamani.
1. Piir (Ameerika Ühendriigid)
Frontieri ehitas 2022. aastal Ameerika rahvusvaheline infotehnoloogiaettevõte Hewlett Packard Enterprise koostöös oma tütarettevõtte Crayga. See on maailma esimene eksamastaabis superarvuti, mis tähendab, et see suudab arvutada vähemalt ühe kvintiljoni (10^18) arvutuse sekundis.
Frontieril on kokku 8 730 112 südamikku ja see saavutab Linpacki võrdlustestides 1,1 EFLOPSi (või eksaflopsi). See põhineb uusimal HPE Cray EX235a arhitektuuril ja kasutab kombinatsiooni AMD 3. põlvkonna 64-tuumalistest 2GHz 7A53s CPU-dest ja MI250X GPU-dest.
Frontier on ka kõige tõhusam superarvuti maailmas, mille energiatõhususe reiting on 52,23 gigaflops/vatt. Kõik selle 74 arvutikappi kaaluvad umbes 8000 naela (~ 3,63 tonni) ja kogu süsteem maksab kokku ilmatu 600 miljonit dollarit.
2. Fugaku (Jaapan)
Fugaku ehitas 2020. aastal Jaapani IT-hiiglane Fujitsu ettevõtte vanema 2011. aastal ehitatud K-arvuti järglasena. See oli loodud maailma suurimate probleemide lahendamiseks, eriti aeglustades kliimamuutusi.
Fugaku oli maailma kiireim superarvuti, enne kui Frontier selle 2022. aasta mais troonilt kukutas. Sellel on kokku 7 630 848 südamikku ja see annab muljetavaldava 442 PFLOPSi (või petaflopsi), mis tähendab, et see suudab teha 442 kvadriljonit arvutust sekundis.
See töötab Fujitsu A64FX 48-tuumalise 2,2 GHz protsessoriga ja selle energiatõhususe reiting on vaid 14,78 gigaflopsi vati kohta, mis muudab selle tänapäevaste standardite kohaselt üsna ebaefektiivseks. Süsteem läks maksma üle 1 miljardi dollari ja iga selle kapp kaalub 1,6 tonni, kokku ~700 tonni.
3. LUMI (Soome)
LUMI (Large Unified Modern Infrastructure) ehitati 2022. aastal HPE poolt ja asub Soomes, mis teeb sellest Euroopa kiireima superarvuti. LUMI-l on kokku 1 110 144 tuuma ja selle kiirus on 151,9 PFLOPS.
LUMI töötab sama protsessoriga nagu Frontier ja selle energiatõhususe reiting on 51,63 gigaflopsi vatti kohta, mis teeb sellest maailmas suuruselt teise superarvuti.
4. IBM tippkohtumine (Ameerika Ühendriigid)
Tippkohtumise ehitas IBM 2018. aastal teadusuuringute läbiviimiseks. See asub USA-s Oak Ridge'i riiklikus laboris, st samas kohas, kus Frontier. Summitil on kokku 2 414 592 tuuma ja tulemuseks on 148,6 PFLOPSi.
Summit töötab IBMi POWER9 22-tuumalistel 3,07 GHz protsessoritel ja Nvidia Tesla V100 GPU-del ning selle energiatõhususe reiting on 14,72 gigaflopsi vati kohta, mis on sarnane Fugakule.
5. Sierra (Ameerika Ühendriigid)
Sierra ehitati 2018. aastal ja on väga sarnane Summitiga, kuna mõlemad superarvutid kasutavad sama IBM POWER9 22-tuumalist protsessori arhitektuuri ja Nvidia Tesla V100 GPU-d. Kui tippkohtumine tehti teadusuuringute jaoks, siis Sierra oli mõeldud USA tuumaenergia katsetamiseks ja hooldamiseks mõeldud simulatsioonide läbiviimiseks. relvad.
Tuumarelvade simulatsioone käivitades saavutas riiklik tuumajulgeolekuamet (NNSA). USA saab kontrollida oma tuumarelvade tõhusust ilma füüsilise testimiseta, mis aitab säästa kulud. Sierral on kokku 1 572 480 südamikku ja selle tulemus on 94,64 PFLOPSi ning selle energiatõhusus on 12,72 gigaflopsi vatti kohta.
6. Sunway TaihuLight (Hiina)
Nimekirjas kuuendana leiame oma esimese Hiina superarvuti Sunway TaihuLight. See ehitati 2016. aastal erinevatel eesmärkidel, nagu ilmaennustus, farmaatsiauuringud, bioteadused ja palju muud.
Sunway TaihuLightil on kokku 10 649 600 protsessorituuma ja 93,01 PFLOPS-i. See töötab Sunway SW26010 260-tuumalise 1,45 GHz protsessoriga ja selle energiatõhususe reiting on kõigest 6,05 gigaflopsi vati kohta, muutes selle loendi kõige ebaefektiivsemaks superarvutiks.
7. Perlmutter (Ameerika Ühendriigid)
2021. aastal HPE ehitatud Perlmutter on maailma võimsaim superarvuti seitsmes, mis sai nime Nobeli preemia laureaadi Saul Perlmutteri järgi. Sarnaselt Sunway TaihuLightiga tehti seda erinevatel eesmärkidel, sealhulgas tuumasünteesi simulatsioonid, kliimaprognoosid, materjali- ja bioloogilised uuringud ning arvutuslik kosmoloogia.
See asub praegu riiklikus energiauuringute teaduslikus arvutuskeskuses (NERSC) ja seda kasutab Ameerika Ühendriikide energeetikaministeerium. Perlmutter kasutab AMD 7763 64-tuumalisi 2,45 GHz protsessoreid ja Nvidia A100 GPU-sid ning sellel on kokku 761 856 südamikku ja kella kiirus on 70,87 PFLOPS ning selle energiatõhususe reiting on 27,37 gigaflopsi/vatt.
8. Selene (Ameerika Ühendriigid)
Sierra ehitas 2020. aastal Nvidia ja see on oma nime saanud Kreeka kuujumalanna järgi. Selle silmapaistvaim eesmärk saavutati 2020. aastal, kui Illinoisis asuv riiklik uurimislabor Argonne National Laboratory kasutas seda koroonaviiruse ja võimaliku ravi uurimiseks. Selenet kasutatakse ka Google'i loomuliku keele töötlemise mudeli BERT koolitamiseks.
Selene'il on kokku 555 520 südamikku ja see saavutab võrdlusalustel 63,46 PFLOPS-i. See on üles ehitatud NVIDIA DGX SuperPOD võrdlusarhitektuurile ja töötab AMD 7742 64-tuumalistel 2,25 GHz protsessoritel. Selle energiatõhususe reiting on 24 gigaflopsi / vatt.
Superarvutid pole ulme – nad on juba kohal
See on tõeliselt vapustav näha, kui võimsad on superarvutid. Töö, mille tegemiseks kuluks inimestel mitu aastat ja tavalistel personaalarvutitel nädalaid, saavad superarvutid hakkama mõne sekundiga. Ei lähe kaua aega, kuni Frontier konkureerib veel ühe superarvutiga, mis on kiirem ja tõhusam.
Kaasaegseid sülearvuteid, personaalarvuteid ja mängukonsoole võib juba klassifitseerida superarvutiteks, kuid need ei vasta meie loodud parimatele. Õnneks, nagu tehnika olemus, jääb see ka edaspidi väiksemaks ja jõuab lõpuks meie isiklikesse vidinatesse, aidates meil laiendada oma teadmisi ja luua tohutult uusi tööstusharusid, mis on valmis vormimiseks.