Содержание
Самые быстрые суперкомпьютеры мира в 2022 году
Сегодня, 14 февраля, отмечается не только день Святого Валентина, но и день компьютерщика. В честь праздника мы подготовили для вас материал, в котором расскажем о мировых суперкомпьютерах, почему «профдень» айтишников совпал с днём влюблённых и других интересных фактах.
Сегодня почти никого не удивишь наличием техники — в каждом доме можно встретить ноутбук или персональный компьютер. Многие покупают лучшие видеокарты, передовые процессоры, девайсы с неоновой подсветкой и считают, что у них дома стоит самый мощный компьютер в мире. Но таким ПК ещё далеко до суперкомпьютеров — монстров титанических вычислений (на них все точно пойдёт на максималках 😉 ). Но давайте начнём наш рассказ с первого компьютера.
Почему же день компьютерщика отмечается 14 февраля?
14 февраля, в 1946 году, в Америке был впервые презентован ENIAC I — первый реально работающий на практических задачах электронный компьютер.
Конечно же вычислительные машины создавались и ранее, но все они были лишь экспериментальными вариантами, не приносящими практической пользы.
А вот ENIAC I стал прародителем нынешнего современного компьютера, которым сегодня пользуется почти каждый житель планеты.
Интересно, что изменение от ЭВМ до современных компьютеров произошло буквально полвека назад. Практически на наших глазах громоздкие машины, призванные на военную секретную службу, превратились в невесомые ноутбуки, с которыми управляются даже дети. И в суперкомпьютеры, на разработку которых выделяются многомиллионные суммы, вследствие чего производительность таких машин заметно возрастает с каждым годом. О них сейчас и пойдёт речь.
Что такое суперкомпьютер
Суперкомпьютеры называют «числодробилками» или «числогрызами», потому что они нужны для супербыстрых вычислений. Часто суперкомпьютер — это несколько высокомощных компьютеров, которые объединены высокоскоростной локальной сетью.
Главное их отличие от обычного компьютера в том, что рядовой ПК выполняет задачи последовательно, хоть и достаточно быстро. А суперкомпьютер может одновременно выполнять несколько задач и обрабатывать огромные массивы данных.
Если сравнить производительность, то в результате вычисления, на которые у мощного игрового компьютера уйдёт неделя, суперкомпьютер выполнит их всего за один день!
Вычислительные способности «числодробилок» измеряются во «флопсах» (FLOPS) — количестве операций с числами с плавающей точкой в секунду. Также существует величина PFLOPS («петафлопс») — десять в пятнадцатой степени «флопс».
Для чего используются суперкомпьютеры
Как мы сказали выше, раньше суперкомпьютеры служили в военных целях — с их помощью происходила разработка ядерного оружия. Сегодня же мощь таких машин используются во многих науках и направлениях.
«Числодробилки» могут моделировать производственные условия и разрабатывать более совершенные продукты в областях от нефтегазовой промышленности до фармацевтики. Задумывались ли вы, как мы получаем точные прогнозы погоды? Верно, благодаря суперкомпьютерам. Ещё, к примеру, с их помощью удаётся быстро обрабатывать миллионы историй болезней и диагнозов, выявлять новые закономерности, рассчитывать вариации химических соединений для создания новых препаратов.
Из других сфер применения:
- проектирование в машиностроении;
- фармацевтика;
- физика;
- метеорология;
- криптография;
- биология;
- искусственный интеллект;
- нейросети и так далее.
Так какие же компьютеры самые быстрые в мире? Мы расскажем о пяти из 500 самых мощных машин согласно ежегодному рейтингу от TOP-500.
Топ 5. SELENE NVIDIA
SELENE NVIDIA
Местоположение: США
Мощность: 63 PFLOPS
Открывает наш топ компьютер от компании NVIDIA Corp, известной производством видеокарт. Особенность суперкомпьютера — искусственный интеллект, который включён в разработку микросхем и тестирование различных систем. Компания представила свой суперкомпьютер Selene с искусственным интеллектом в июне 2020 года, построив и запустив его менее чем за месяц.
Топ 4. SUNWAY TAIHULIGHT SUNWAY MPP
SUNWAY TAIHULIGHT SUNWAY MPP
Местоположение: Китай
Мощность: 93 PFLOPS
Компьютер Sunway TaihuLight находится в Китае и закреплён за Национальным исследовательским центром параллельной вычислительной техники и технологий В 2016 и 2017 годах занимал лидирующее место в топе суперкомпьютеров.
Топ 3. SIERRA IBM POWER SYSTEMS S922LC
SIERRA IBM POWER SYSTEMS S922LC
Местоположение: США
Мощность: 95 PFLOPS
Почётное третье место занимает суперкомпьютер Sierra, расположенный в Калифорнии. Эта модель суперкомпьютера принадлежит Ливерморской национальной лаборатории имени Лоуренса (LLNL), которая отвечает за надёжность ядерного оружия США.
Топ 2. SUMMIT IBM POWER SYSTEMS AC92
SUMMIT IBM POWER SYSTEMS AC92
Местоположение: США
Мощность: 148 PFLOPS
Второй самый мощный компьютер в мире по характеристикам производительности в 2022-м году — это модель Summit из штата Теннеси. Лаборатория ведёт исследования в области нейтронной физики, материаловедения и энергетики.
Кстати, две команды, работающие над созданием Summit, получили престижную премию Гордона Белла за выдающееся достижение (премию ещё называют «Нобелевской премией по суперкомпьютерам»).
Топ 1. SUPERCOMPUTER FUGAKU
SUPERCOMPUTER FUGAKU
Местоположение: Япония
Мощность: 442 PFLOPS
И абсолютный лидер в топе компьютеров — японский Fugaku. В эксплуатацию был введён в 2021 году, после чего сдвинул прошлогоднего лидера Summit.
Наверняка все слышали про компанию Fujitsu, которая выпускала популярные фото- и видеотехнику. Именно она и владеет этой супермашиной. Разработки компьютера начались ещё в 2010 году, на создание и сборку ушло больше 6 лет в составе Института физико-химических исследований (RIKEN).
Сегодня же в сумме мощность Фугаку превышает мощность 4 вместе взятых суперкомпьютеров, расположенных в рейтинге.
Ещё немного интересных фактов о компьютерах
В честь праздника также хотим рассказать не только о суперкомпьютерах, но и о 10 суперфактах, связанных с «рядовыми» машинками.
💻 Только 2 из 500 суперкомпьютеров работают на Windows, а 485 — на Linux. Кстати, символом ОС Linux является пингвин только потому, что в детстве разраба укусил пингвин.
💻Современные смартфоны работают так же быстро, как самый мощный суперкомпьютер 1994 года.
💻 Первая компьютерная мышь сделана из дерева. В 1964 году человек по имени Дуглас Энгельбарт разработал мастхэв для любого ПК. Устройство было похоже на небольшой кирпичик из дерева с двумя колёсиками, красной кнопкой и длинным проводом, которому и обязано своим названием.
💻 Для вас компьютер — это верный товарищ, который поможет в работе и проведении досуга, и при этом вы легко ладите с ним? Если ваш ответ «ничего подобного», то присаживайтесь на кушетку поудобнее, у вас диагноз. Киберфобия — боязнь компьютеров и вычислительной техники в целом.
💻 Знаете ли вы, что среднем человек моргает около 20 раз в минуту, но при использовании компьютера он моргает лишь 7 раз в минуту.
💻 Клавиша «Scroll Lock» — наименее используемая клавиша на клавиатуре (а вы тоже опустили глаза на клавиатуру, чтобы найти её?)
💻 IBM 5120, созданный в 1980, по сей день остаётся самым тяжёлым персональным компьютером — он весил почти 48 килограмм, а на борту было установлено 18 000 электрических ламп.
💻 В течение целых 15 лет, в период с 1984 по 1999 гг., в США продажи персональных компьютеров значительно превышали продажи автомобилей.
💻 Первый жесткий диск также создан в 1980 году. Он мог вместить только 5 мегабайт.
💻 В 1982 году компьютер был признан «Человеком года» по версии американского журнала Time.
⌘⌘⌘
Расскажите в комментариях, отмечаете ли вы день компьютерщика? Если да, то поделитесь с нашими читателями, как планируете провести этот день? 🙂
И не забывайте подписываться на рассылку нашего блога — впереди много полезных статей!
Подписаться на рассылку
20-ядерный CPU, 64-ядерный графический процессор, до 128 ГБ унифицированной памяти. Apple представила Mac Studio – самый мощный настольный компьютер в мире
Компания Apple сегодня представила свой самый мощный настольный компьютер – Mac Studio. В компании его называют самым мощным настольным ПК в мире, что недалеко от истины: при габаритах примерно трех Mac Mini новинка обходит по производительности куда более мощные полноформатные ПК.
Например, Mac Pro.
Все благодаря новым однокристальным системам Apple M1 Max и M1 Ultra. Подробнее об их архитектуре и особенностях расскажем в отдельной новости, тут же отметим, что топовая SoC, M1 Ultra, имеет 20-ядерный центральный процессор и 64-ядерный графический процессор, подключенные к 128 ГБ унифицированной памяти. Для сравнения, у GeForce RTX 3090 – 24 ГБ памяти.
По расчетам самой Apple, Mac Studio на базовой SoC M1 Max в 2,5 раза быстрее 27-дюймового iMac с 10-ядерным процессором Core i9 и на 50% быстрее Mac Pro с 16-ядерным CPU Xeon. Это если говорить о производительности CPU. По части GPU Mac Studio на M1 Max быстрее Radeon Pro 5700 XT в 3,4 раза. А Mac Studio на M1 Ultra на 60% быстрее Mac Pro с 28-ядерным процессором Xeon по части CPU и на 80% быстрее Mac Pro с видеокартой Radeon Pro W6900X по части GPU. При этом нужно обратить внимание, что Mac Studio намного меньше Mac Pro.
Этот сверхмощный мини-ПК наделен адаптерами Wi-Fi 6 и Bluetooth 5.
0, а также большим количеством портов: четырьмя Thunderbolt 4 и двумя USB-A на тыльной панели, а также двумя USB-C на фронтальной панели. В версии на SoC M1 Ultra на фронтальную панель выведены порты USB-C с интерфейсом Thunderbolt 4 (то есть в топовой модели шесть портов Thunderbolt 4). Помимо этого, есть разъем RJ-45, видеовыход HDMI, стандартный разъем для наушников и слот для карт SDXC на фронтальной панели.
Apple Mac Studio выполнен в очень компактном цельнометаллическом корпусе. Длина и ширина – по 195,5 мм, высота – 94 мм. По габаритам он даже чуть меньше трех Mac mini на SoC M1.
В Apple Mac Studio применена довольно интересная система охлаждения с двумя большими (высокими) вентиляторами турбинного типа, которые забирают воздух внизу корпуса, прогоняют его через компоненты аппаратной платформы и выпускают сзади через большое количество точечных прорезей на тыльной панели. Apple уверяет, что работает такая система очень тихо, а в большинстве задач Mac Studio вообще не будет слышно.
Новинка поступит в продажу в США 18 марта. Стоимость базовой версии с SoC M1 Max, 32 ГБ унифицированной памяти и SSD объемом 512 ГБ – 2000 долларов. Самая доступная версия на SoC M1 Ultra с SSD объемом 1 ТБ и 64 ГБ унифицированной памяти – 4000 долларов. Учитывая производительность и компактность, даже при таких ценах новинке нет равных.
Суперкомпьютер США только что преодолел барьер экзафлопсных вычислений и стал самым быстрым в мире в новую эру вычислительных возможностей.
До сих пор самые быстрые суперкомпьютеры в мире все еще работали в петамасштабе, выполняя квадриллион вычислений в секунду. Эксафлопс выводит это на совершенно новый уровень, достигая квинтиллиона операций в секунду.
Суперкомпьютер Frontier, построенный в Окриджской национальной лаборатории Министерства энергетики штата Теннесси, стал первым в мире известным суперкомпьютером, продемонстрировавшим скорость процессора 1,1 экзафлопс (1,1 квинтиллиона операций с плавающей запятой в секунду, или флопс).
Результат был подтвержден в сравнительном тесте High-Performance Linpack (HPL). Как бы впечатляюще это ни звучало, предельные возможности Frontier еще более ошеломляют: суперкомпьютер теоретически способен выполнять пиковую производительность в 2 квинтиллиона вычислений в секунду, говорится в сообщении лаборатории Ок-Риджа.
Если оставить в стороне всю теорию, то в TOP500, составляемом два раза в год рейтинге самых мощных суперкомпьютеров мира, наибольшее значение имеет стандартизированный тест HPL; Дебютный результат Frontier означает, что теперь она считается самой быстрой системой в мире в этой элитной области машин.
«С точным показателем HPL 1,102 экзафлопс, Frontier является не только самым мощным из когда-либо существовавших суперкомпьютеров, но и первой настоящей экзафлопсной машиной», — поясняется в объявлении TOP500 о новом рейтинге.
Технически барьер экзафлопсов был впервые преодолен в 2020 году проектом распределенных вычислений [email protected], который работает над различными медицинскими проблемами.
Но Frontier — это первая настоящая эксафлопсная машина, потому что вычисления не распределялись по множеству домашних компьютеров, как [email protected].
Ученые-компьютерщики уже много лет приближаются к экзафлопсной вехе, порог которой представляет собой новый уровень вычислительной мощности для расчета решений очень сложных задач, связанных с огромными объемами данных, таких как моделирование климатических систем, разработка новых видов материалов и лекарств, и вглядываясь в глубочайшие загадки физики.
Развитие в этой области было почти таким же быстрым, как и сами суперкомпьютеры. В течение последних двух лет машиной номер один был японский суперкомпьютер Fugaku, который в 2020 году набрал 415,5 квадриллионов флопс (415,5 петафлопс).
В то время он был почти в три раза лучше, чем машина, которую он вытеснил с первого места, — суперкомпьютер Summit производства IBM, который также находится в Окриджской национальной лаборатории.
В новом рейтинге 2022 года Summit опустилась на четвертую позицию в списке TOP500 (с новым результатом 148,8 петафлопс), намного уступив показателям Frontier, Fugaku (на втором месте с 442 петафлопс) и новичку LUMI из Финляндии. , набравший 151,9 балла.петафлопс.
Среди всех этих сверхмощных суперкомпьютеров только Frontier достиг истинной экзафлопсной производительности, по крайней мере там, где это необходимо, согласно TOP500.
«Учитывая тот факт, что теоретический пик Fugaku превышает барьер в 1 exaFLOP, есть основания также называть эту систему эксафлопсной машиной», — говорится в объявлении TOP500.
«Однако Frontier — единственная система, способная продемонстрировать это в тесте производительности HPL.»
Есть, как отмечают некоторые, слон в комнате: отсутствие новых китайских суперкомпьютеров из списка TOP500, которые официально не были представлены для рассмотрения на конкурсе.
Это означает, что мы не знаем наверняка, как они могут сравниться с рейтинговыми системами этого года, хотя китайские суперкомпьютеры определенно показали хорошие результаты в рейтингах прошлых лет, и некоторые комментаторы полагают, что Китай может иметь несколько неизбежных экзафлопсных систем в разработке.
Ничто из этого не умаляет гигантских достижений Frontier. На данный момент эта невероятная машина считается самым совершенным компьютером на планете — электростанция стоимостью 600 миллионов долларов США, готовая рассказать нам много удивительных и важных вещей.
«Frontier открывает новую эру экзафлопсных вычислений для решения самых больших научных задач в мире», — говорит директор ORNL Томас Захариа.
«Эта веха предлагает лишь предварительный просмотр непревзойденных возможностей Frontier как инструмента для научных открытий.»
Подробнее о Frontier можно прочитать здесь, а рейтинг TOP500 за июнь 2022 года — здесь.
5 самых быстрых суперкомпьютеров в мире
Скорость чтения
- Японский суперкомпьютер Fugaku — новый №1 в мире
- Архитектура Fugaku на базе ARM уникальна для высокопроизводительного суперкомпьютера
- Национальные лаборатории США опустились на второе и третье места
.
Мы обновили эту популярную статью, чтобы отразить самый последний рейтинг.
Пиковая производительность суперкомпьютеров — это постоянно меняющаяся цель. На самом деле, суперкомпьютер определяется как любая машина, «которая работает на максимальной текущей скорости или близка к ней». Поле — это постоянная битва за то, чтобы быть лучшим. Те, кто достигает высшего ранга, могут задержаться на нем лишь на мгновение.
Конкуренция — это то, что делает суперкомпьютеры такими захватывающими, постоянно побуждая инженеров достигать высот, которые были невообразимы всего несколько лет назад. Чтобы отпраздновать эту удивительную технологию, давайте взглянем на самые быстрые компьютеры, определенные проектом рейтинга компьютеров TOP500, и на то, для чего эти машины используются.
5. Тяньхэ-2 (Китай)
Тяньхэ-2, название которого переводится как «Млечный Путь-2», первоначально дебютировал как № 1 в мире в июне 2013 года.81 760 ядер с производительностью 61,4 петафлопс, теперь он едва удерживается в пятерке лучших. Такова мимолетная слава современного суперкомпьютера.
TOP500 сообщил, что машина, разработанная Национальным университетом оборонных технологий (NUDT) в Китае, предназначена в основном для приложений государственной безопасности. Это означает, что большая часть работы, проделанной Tianhe-2, держится в секрете, но если судить о его вычислительной мощности, он должен работать над некоторыми довольно важными проектами.
4. Sunway TaihuLight (Китай)
Также бывший номер один, Sunway TaihuLight доминировал в списке в течение двух лет после своего дебюта в июне 2016 года. большой отрыв, вычислительная мощность более чем в пять раз выше, чем у ближайшего конкурента (Titan от ORNL), и почти в 19 раз больше ядер.
Но, учитывая непрерывный темп технического прогресса, ни одна позиция не может быть надежной надолго. TaihuLight уступила первое место конкурентам в июне 2018 г.
Создатели TaihuLight, расположенные в Национальном суперкомпьютерном центре в Уси, Китай, используют суперкомпьютер для самых разных задач, от изучения климата до передового производства.
Он также добился успеха в морском прогнозировании, помогая судам избегать волнений на море и помогая морскому бурению нефтяных скважин.
Подробнее: Как суперкомпьютеры объединяют США и Китай
3. Sierra (США)
Ливерморская национальная лаборатория им. Позже оптимизация увеличила скорость обработки на 1 572 480 ядрах до 94,6 петафлопс, что принесло ей второе место в ноябре 2018 года. Однако восхождение нового номер один в июне 2020 года отодвинуло Sierra обратно на третью позицию.
Включая центральные процессоры (ЦП) IBM и графические процессоры (ГП) NVIDIA, Sierra специально разработана для моделирования и симуляций, необходимых для Национальной администрации ядерной безопасности США.
2. Вершина (США)
На вершине . Окриджская национальная лаборатория Министерства энергетики США (ORNL) в Теннесси опустилась на 2-е место после двух лет пребывания на первом месте.
Предоставлено ОРНЛ.
В рамках обновленной приверженности Министерства энергетики США развитию суперкомпьютерной мощи, Саммит Окриджской национальной лаборатории (ORNL) впервые занял первое место в июне 2018 года, впервые за 6 лет уступив первое место Китаю.
С момента своего дебюта в списке за июнь 2018 года Summit улучшила свою первоначальную производительность High Performance Linpack (HPL) со 122,3 до нынешних 148,6 петафлопс. Что необычно для такой высокопроизводительной машины, Summit изначально также занимал третье место в рейтинге GreenTop500, измеряющем энергоэффективность суперкомпьютеров, хотя с тех пор он опустился на девятое место.
Команда из семи человек из ORNL получила в 2018 году премию Гордона Белла за развертывание Summit для обработки генетических данных, чтобы лучше понять, как у людей развивается хроническая боль и как они реагируют на опиоиды. В настоящее время Summit играет решающую роль в глобальной гонке за открытием методов лечения и вакцин против COVID-19.
Подробнее : Исследование опиоидной эпидемии с помощью самого мощного суперкомпьютера в мире
1. Fugaku (Япония)
Японский Fugaku, совместно разработанный RIKEN и Fujitsu, является новым самым быстрым суперкомпьютером в мире. В Японии система не занимала первое место с июня 2011 года, когда на первом месте дебютировал предшественник Fugaku, компьютер K.
Обладая почти 7,3 миллионами ядер и скоростью 415,5 петафлопс, Fugaku намного превосходит предыдущий # 1 Summit с производительностью 148,6 петафлопс, приближая технологию высокопроизводительных вычислений к обещанной эре экзафлопс.
Fugaku — первая высококлассная система на базе процессоров ARM. Две другие новые функции — это гибридные кубы памяти, подключенные к каждому из процессоров, и новая итерация сети Tofu, которая обеспечивает тесную интеграцию между всеми узлами в системе.
Архитектура на основе ARM представляет собой кардинальный сдвиг в типе вычислений, традиционно используемых в суперкомпьютерах.
Разработчики рассматривают его успех как доказательство того, что в высокопроизводительных вычислениях еще есть место для инноваций.
Установленный в Центре вычислительных наук RIKEN (R-CCS) в Кобе, Япония, Fugaku предназначен для приложений, которые будут решать высокоприоритетные социальные и научные проблемы. К ним относятся открытие лекарств, персонализированная медицина, прогнозирование погоды и климата, развитие экологически чистой энергии и изучение фундаментальных законов Вселенной. Он уже используется в качестве экспериментальной базы для исследования COVID-19. Fugaku начнет работать в полную силу в апреле 2021 года.
Гонка за обладание самым мощным суперкомпьютером никогда не закончится. Это дружеское соревнование между странами привело к буму вычислительной мощности, и не похоже, что в ближайшее время он замедлится. Поскольку ученые используют суперкомпьютеры для важных проектов, таких как лечение изнурительных заболеваний, мы можем только надеяться, что это будет продолжаться еще долгие годы.