ซูเปอร์คอมพิวเตอร์ขนาดใหญ่ยังคงมีอยู่ นี่คือสิ่งที่พวกเขาใช้สำหรับวันนี้

Timofeev Vladimir / Shutterstock

ซูเปอร์คอมพิวเตอร์เป็นการแข่งขันที่ยิ่งใหญ่ใน 90s เช่นสหรัฐอเมริกาจีนและอื่น ๆ ทั้งหมดแข่งขันกันเพื่อให้มีคอมพิวเตอร์ที่เร็วที่สุด ในขณะที่การแข่งขันเสียชีวิตลงเล็กน้อยคอมพิวเตอร์มอนสเตอร์เหล่านี้ยังคงใช้เพื่อแก้ปัญหาต่าง ๆ ของโลก.

ตามกฎของมัวร์ (ข้อสังเกตเก่า ๆ ที่ระบุว่าพลังการประมวลผลเพิ่มขึ้นเป็นสองเท่าทุก ๆ สองปี) ทำให้ฮาร์ดแวร์คอมพิวเตอร์ของเราทำงานต่อไปความซับซ้อนของปัญหาที่แก้ไขได้ก็เพิ่มขึ้นเช่นกัน ในขณะที่ซูเปอร์คอมพิวเตอร์เคยมีขนาดเล็กพอสมควรทุกวันนี้พวกเขาสามารถรับคลังสินค้าได้ทั้งหมด แต่เต็มไปด้วยชั้นวางคอมพิวเตอร์ที่เชื่อมต่อถึงกัน.

สิ่งที่ทำให้คอมพิวเตอร์ "Super"?

คำว่า "ซูเปอร์คอมพิวเตอร์" หมายถึงคอมพิวเตอร์ขนาดยักษ์จำนวนหนึ่งที่ทรงพลังมากกว่าแล็ปท็อปธรรมดาของคุณหลายเท่า แต่ก็ไม่สามารถไกลออกไปจากเคสได้ ซูเปอร์คอมพิวเตอร์ประกอบด้วยคอมพิวเตอร์ขนาดเล็กหลายพันเครื่องทั้งหมดเชื่อมต่อเข้าด้วยกันเพื่อทำงานหนึ่งอย่าง CPU หลักแต่ละตัวในดาต้าเซ็นเตอร์อาจทำงานช้ากว่าคอมพิวเตอร์เดสก์ท็อปของคุณ เป็นการรวมกันของทั้งหมดที่ทำให้การคำนวณมีประสิทธิภาพ มีเครือข่ายและฮาร์ดแวร์พิเศษมากมายที่เกี่ยวข้องกับคอมพิวเตอร์ในระดับนี้และมันก็ไม่ง่ายอย่างเพียงแค่เสียบเข้ากับแต่ละชั้นในเครือข่าย แต่คุณสามารถจินตนาการได้ด้วยวิธีนี้และคุณจะไม่ห่างไกลจากเครื่องหมาย.

ไม่ใช่ทุกงานที่สามารถทำการขนานได้อย่างง่ายดายดังนั้นคุณจะไม่ใช้ซูเปอร์คอมพิวเตอร์ในการรันเกมของคุณที่ล้านเฟรมต่อวินาที การคำนวณแบบขนานนั้นดีในการเร่งการคำนวณที่มุ่งเน้นการคำนวณเป็นอย่างมาก.

ซูเปอร์คอมพิวเตอร์ถูกวัดใน FLOPS หรือการดำเนินการจุดลอยตัวต่อวินาทีซึ่งเป็นตัวชี้วัดว่ามันสามารถทำคณิตศาสตร์ได้เร็วแค่ไหน สิ่งที่เร็วที่สุดในปัจจุบันคือการประชุมสุดยอดของไอบีเอ็มซึ่งสามารถเข้าถึง PetaFLOPS ได้มากกว่า 200 ครั้งเร็วกว่า“ Giga” ที่คนส่วนใหญ่คุ้นเคย.

ดังนั้นสิ่งที่พวกเขาใช้สำหรับ? วิทยาศาสตร์ส่วนใหญ่

Andrey VP / Shutterstock

ซุปเปอร์คอมพิวเตอร์เป็นกระดูกสันหลังของวิทยาศาสตร์การคำนวณ พวกมันถูกใช้ในวงการแพทย์เพื่อเรียกใช้การจำลองโปรตีนแบบพับได้สำหรับการวิจัยโรคมะเร็งในฟิสิกส์เพื่อเรียกใช้แบบจำลองสำหรับโครงการวิศวกรรมขนาดใหญ่และการคำนวณเชิงทฤษฎีและแม้แต่ในด้านการเงินสำหรับการติดตามตลาดหุ้นเพื่อให้ได้เปรียบนักลงทุนรายอื่น.

บางทีงานที่เป็นประโยชน์มากที่สุดสำหรับคนทั่วไปคือแบบจำลองสภาพอากาศ การทำนายอย่างถูกต้องว่าคุณจะต้องใช้เสื้อโค้ทและร่มในวันพุธหน้านั้นเป็นงานที่ยากอย่างน่าประหลาดใจหรือแม้กระทั่งซุปเปอร์คอมพิวเตอร์ขนาดยักษ์ในปัจจุบันก็ไม่สามารถทำได้อย่างแม่นยำ เราต้องการคอมพิวเตอร์ที่ใช้วัดความเร็วใน ZettaFLOPS - อีกสองระดับจาก PetaFLOPS และเร็วกว่าการประชุมสุดยอดของ IBM ประมาณ 5000 เท่า เราน่าจะไม่ถึงจุดนั้นจนถึงปี 2030 แม้ว่าปัญหาหลักที่จะจับเรากลับไม่ใช่ฮาร์ดแวร์ แต่เป็นต้นทุน.

ค่าใช้จ่ายล่วงหน้าสำหรับการซื้อหรือการสร้างฮาร์ดแวร์ทั้งหมดนั้นสูงพอ แต่ตัวเตะที่แท้จริงคือค่าไฟ ซูเปอร์คอมพิวเตอร์หลายแห่งสามารถใช้พลังงานได้หลายล้านดอลลาร์ทุก ๆ ปีเพื่อวิ่งต่อไป ดังนั้นในขณะที่ในทางทฤษฎีไม่มีข้อ จำกัด ว่าอาคารที่เต็มไปด้วยคอมพิวเตอร์ที่คุณสามารถรวมเข้าด้วยกันได้เท่าไหร่เราสร้างซุปเปอร์คอมพิวเตอร์ขนาดใหญ่พอที่จะแก้ปัญหาในปัจจุบัน.

ดังนั้นฉันจะมีซูเปอร์คอมพิวเตอร์ที่บ้านในอนาคต?

เรียกได้ว่าคุณทำได้แล้ว เดสก์ท็อปส่วนใหญ่ทุกวันนี้เทียบเคียงพลังของซูเปอร์คอมพิวเตอร์ที่มีอายุมากกว่าด้วยสมาร์ทโฟนทั่วไปที่มีประสิทธิภาพสูงกว่า Cray-1 ที่น่าอับอาย ดังนั้นจึงง่ายที่จะทำการเปรียบเทียบกับอดีตและตั้งทฤษฎีเกี่ยวกับอนาคต แต่ส่วนใหญ่เป็นผลมาจาก CPU โดยเฉลี่ยเริ่มเร็วขึ้นในช่วงหลายปีที่ผ่านมาซึ่งไม่ได้เกิดขึ้นอย่างรวดเร็วอีกต่อไป.

เมื่อเร็ว ๆ นี้กฎของมัวร์ได้ชะลอตัวลงเมื่อเราถึงขีด จำกัด ของขนาดเล็กที่เราสามารถสร้างทรานซิสเตอร์ได้เพื่อให้ซีพียูไม่ได้เร็วขึ้นมาก พวกมันมีขนาดเล็กลงและประหยัดพลังงานมากกว่าซึ่งผลักดันประสิทธิภาพของ CPU ในทิศทางของแกนต่อชิปสำหรับเดสก์ท็อปและโดยรวมมีประสิทธิภาพยิ่งขึ้นสำหรับอุปกรณ์มือถือ.

แต่มันก็ยากที่จะจินตนาการว่าปัญหาของผู้ใช้โดยเฉลี่ยนั้นเกินความต้องการด้านการคำนวณ ท้ายที่สุดคุณไม่จำเป็นต้องมีซุปเปอร์คอมพิวเตอร์ในการท่องอินเทอร์เน็ตและคนส่วนใหญ่ไม่ได้ใช้เครื่องจำลองโปรตีนแบบพับได้ในห้องใต้ดิน ฮาร์ดแวร์สำหรับผู้บริโภคระดับสูงในปัจจุบันมีมากกว่ากรณีใช้งานปกติและสงวนไว้สำหรับงานเฉพาะที่ได้รับประโยชน์จากมันเช่นการเรนเดอร์ 3D และการคอมไพล์โค้ด.

ดังนั้นไม่คุณอาจไม่มีเลย ความก้าวหน้าที่ยิ่งใหญ่ที่สุดน่าจะอยู่ในพื้นที่มือถือเนื่องจากโทรศัพท์และแท็บเล็ตเข้าใกล้ระดับพลังงานเดสก์ท็อปซึ่งยังคงเป็นความก้าวหน้าที่ดีพอสมควร.

เครดิตรูปภาพ: Shutterstock, Shutterstock