Ваш комп’ютер досить швидкий, щоб транслювати відео з англійським бульдогом на скейтборді. Він без проблем справляється з «Лего-Володарем Перстнів». Більшість людей швидкість — найважливіше. Для вчених, які вирішують складні глобальні проблеми, це іграшка. Персональний комп’ютер початкового рівня з процесором i7 здатний виконувати близько 158 мільярдів обчислень за секунду. Це вражаюча цифра для ігор. Але для відкриттів цього замало.
Саме тому дослідники так надихнуті суперкомп’ютером Cray Titan.
Запущений у жовтні 2012 року, Titan – це не просто ще один учасник перегонів. Він завоював звання найшвидшого комп’ютера у світі. До цього він утримував корону протягом шести місяців. Попереднім переможцем був IBM Sequoia Blue Gene/Q із Національної лабораторії Лоуренса Лівермора у Каліфорнії. Titan витіснив його з подіуму.
Різниця приголомшлива. Теоретична максимальна швидкість Titan становить 27 петафлопс. Це означає 27 000 трильйонів обчислень за секунду. Подумайте про це. У сотні тисяч разів швидше за швидкість настільних комп’ютерів. Якщо ви захочете розмістити Titan на своєму робочому столі, вам знадобиться простір розміром із баскетбольний майданчик. Він не міститься на столі. Він займає багато місця.
Чому вченим потрібно 27 петафлопс
Сама собою швидкість — просто число. Цінність полягає у її застосуванні. Titan обробляє величезні обсяги даних. Вчені використовують її для детального моделювання клімату Землі. Ці симуляції можуть відкрити нові методи боротьби з глобальним потеплінням. Вони не просто ворожать. Вони використовують складні моделі.
Широкий спектр застосування. Інженери використовують Titan для проектування високоефективних двигунів внутрішнього згоряння. Вони також розробляють досконаліші сонячні панелі. У медицині біологічні симуляції допомагають прискорити випробування нових ліків. На науковому рівні дослідники моделюють розрив молекулярних зв’язків. Це дає їм уявлення про один із фундаментальних процесів природи.
«Неймовірна швидкість Titan робить його чудовим інструментом для вирішення справді складних завдань, пов’язаних із великими обсягами даних».
Нова архітектура майбутнього
Важливість Titan полягає не лише у його швидкості. Не менш важлива його конструкція. Він проклав новий шлях для суперкомп’ютерів. Довгий час шлях до швидкості був простим. Створювати машини із тисячами центральних процесорів (ЦП). Розбивати обчислення більш дрібні частини. Розподіляти їх між цими тисячами чіпів.
Це працювало. Поки що не перестало. Недолік полягав у енергоспоживання. Всі ці чіпи ЦП вимагали величезної кількості електроенергії. Titan вирішує цю проблему, об’єднуючи кожен зі своїх 18688 ЦП з графічним процесором (ГП). Ці чіпи використовуються у висококласних ігрових комп’ютерах.
ДП прискорюють обчислення. Вони також споживають менше енергії, ніж ЦП. В результаті виходить машина, яка швидше за своїх попередників. Вона також значно енергоефективніша. Ця гібридна архітектура встановлює нові стандарти.
Шлях до ексафлопних обчислень
Вчені бачать у Titan креслення майбутнього. Він прокладає шлях до комп’ютерів ексафлопсного класу. Це машини, в тисячу разів і швидше, ніж найпотужніші суперкомп’ютери того часу. Titan довів, що гібридні архітектури ЦП-ГП можуть забезпечувати високу продуктивність без спалювання електромережі.
Часті питання
Чому суперкомп’ютери такі швидкі?
Суперкомп’ютери швидкі, тому що використовують тисячі процесорів, які працюють паралельно. Вони також використовують високошвидкісну пам’ять та системи зберігання даних для швидкої передачі даних між чіпами.
Як Cray Titan порівнюється зі звичайним ПК?
Швидкість Titan у сотні тисяч разів вища. ПК виконує 158 мільярдів обчислень за секунду. Titan – 27 трильйонів.
Чим Titan відрізняється від старих суперкомп’ютерів?
Старі системи покладалися виключно на ЦП та споживали велику кількість енергії. Titan поєднує кожен ЦП з ДП. Ця гібридна конструкція збільшує швидкість та енергоефективність.
