Posúvanie hornej hranice výpočtovej sily

Superpočítače – hon na výkon

Strana 2/5

Su­per­po­čí­ta­če vče­ra a dnes

His­tó­ria su­per­po­čí­ta­čov sa za­ča­la pí­sať v 60. ro­koch 20. sto­ro­čia stro­jom s náz­vom CDC 6600 (CDC je skrat­ka vý­rob­cu Con­trol Da­ta Cor­po­ra­tion). Do pre­vádz­ky bol uve­de­ný pred 49 rok­mi (1964) a vďa­ka svoj­mu je­di­né­mu 40 MHz pro­ce­so­ru do­sa­ho­val vý­kon troch mi­lió­nov FLOPS (3 me­gaF­LOPS). Je­ho ce­na či­ni­la 8 mi­lió­nov do­lá­rov, čo je v dneš­ných po­me­roch prib­liž­ne 60 mi­lió­nov. Vzhľa­dom na to, že do­sa­ho­val de­sať­ná­sob­ne vy­šší vý­kon ako dov­te­dy naj­vý­kon­nej­ší po­čí­tač IBM 7030, dos­tal ozna­če­nie su­per­po­čí­tač. Je­ho zos­ta­vo­va­te­ľom bol na­da­ný po­čí­ta­čo­vý ar­chi­tekt Sey­mour Cray, kto­rý sa dnes po­va­žu­je za ot­ca su­per­po­čí­ta­čo­vé­ho prie­mys­lu. Po vý­vo­ji nás­tup­cu v po­do­be CDC 7600 v ro­ku 1968 Sey­mour Cray z CDC od­išiel a za­lo­žil si vlas­tnú spo­loč­nosť Cray Re­search, v kto­rej sa v prie­be­hu nas­le­du­jú­cich de­kád zos­ta­vi­lo mno­ho naj­vý­kon­nej­ších su­per­po­čí­ta­čov na sve­te. Pr­vý su­per­po­čí­tač z tej­to di­el­ne bol le­gen­dár­ny Cray 1, pos­ta­ve­ný v ro­ku 1976 v Ná­rod­nom la­bo­ra­tó­riu Los Ala­mos (USA), kde sa po­die­ľal na vý­vo­ji nuk­leár­nych zbra­ní. Cray 1 dis­po­no­val 80 MHz pro­ce­so­rom a do­sa­ho­val vý­kon 136 me­gaF­LOPS. Iš­lo o nes­mier­ne po­da­re­ný návrh stro­ja, kto­rý sa vy­ro­bil v 80 ku­soch a je­ho ne­za­me­ni­teľ­ný „startre­kov­ský" vzhľad si mô­že­te pre­zrieť na ob­ráz­ku. Vý­raz­ný zlom v ar­chi­tek­tú­rach su­per­po­čí­ta­čov pri­šiel v ro­ku 1982 so stro­jom Cray X-MP. Iš­lo o pr­vý mo­del, kto­rý na do­siah­nu­tie maximál­ne­ho vý­ko­nu pou­ží­val súhr­nné za­po­je­nie via­ce­rých pro­ce­so­rov. Kon­krét­ne to bo­li šty­ri pro­ce­so­ry s frek­ven­ciou 105 MHz, kto­ré do­ved­na dá­va­li su­per­po­čí­ta­ču vý­kon 800 me­gaF­LOPS. Do­mi­nan­cia su­per­po­čí­ta­čov od Cray Re­search pok­ra­čo­va­la 8-pro­ce­so­ro­vým mo­de­lom Cray 2 z ro­ku 1985, do­sa­hu­jú­cim vý­kon 1,9 gi­gaF­LOPS. Na do­siah­nu­tie toh­to vý­ko­nu už mu­se­li byť vte­daj­šie ob­vo­do­vé mo­du­ly po­čí­ta­ča v ta­kej hus­to­te, že ne­bo­li schla­di­teľ­né vzdu­chom. Vnút­ro ce­lé­ho po­čí­ta­ča bo­lo pre­to po­no­re­né do fluórouh­lí­ko­vej kva­pa­li­ny.

Cray1.jpg

Le­gen­dár­ny su­per­po­čí­tač Cray 1 z ro­ku 1976

Ame­ric­kú do­mi­nan­ciu na po­li naj­vý­kon­nej­ších su­per­po­čí­ta­čov po troch de­ká­dach ukon­či­li stro­je z Ja­pon­ska. V ro­ku 1990 naj­prv uvied­la spo­loč­nosť NEC do pre­vádz­ky štvorpro­ce­so­ro­vý su­per­po­čí­tač SX-3 s vý­ko­nom 22 gi­gaF­LOPS, kto­rý nás­led­ne o dva ro­ky nes­kôr pre­ko­nal ďal­ší ja­pon­ský stroj Nu­me­ri­cal Wind Tun­nel od spo­loč­nos­ti Fu­jit­su. Nu­me­ri­cal Wind Tun­nel bol umies­tne­ný v Ná­rod­nom koz­mic­kom la­bo­ra­tó­riu v To­kiu, pri­čom iš­lo o vô­bec pr­vý ma­sív­ne pa­ra­lel­ný su­per­po­čí­tač. Ob­sa­ho­val spo­lu 140 pro­ce­so­rov, kto­ré do­ved­na pos­ky­to­va­li vý­kon 124 gi­gaF­LOPS (čo je prib­liž­ne vý­kon sú­čas­ných pro­ce­so­rov In­tel Co­re i7). O ďal­šie dva ro­ky nes­kôr (1996) sa do če­la vý­ko­no­vej ta­buľ­ky vy­hu­pol ďal­ší ja­pon­ský su­per­po­čí­tač Hi­ta­chi SR2201, kto­rý už pros­tred­níc­tvom 2048 pro­ce­so­rov HARP-1E s frek­ven­ciou 150 MHz do­sa­ho­val vý­kon 600 gi­gaF­LOPS. Kon­com 90. ro­kov mi­nu­lé­ho sto­ro­čia na vr­chol opäť vy­štar­to­va­li ame­ric­ké su­per­po­čí­ta­če. V ro­ku 1997 na po­žia­dav­ku vlá­dy Spo­je­ných štá­tov zos­ta­vi­la spo­loč­nosť In­tel su­per­po­čí­tač AS­CI RED, kto­rý po pr­výk­rát v his­tó­rii pre­lo­mil hra­ni­cu jed­né­ho te­raF­LOPS (1,3 TFLOPS). Iš­lo o su­per­po­čí­tač ur­če­ný na si­mu­lá­ciu ma­te­riá­lov na vý­voj nuk­leár­nych zbra­ní, pri­čom ob­sa­ho­val 9000 pro­ce­so­rov In­tel Pro. V ro­ku 1999 bol ten­to su­per­po­čí­tač up­gra­do­va­ný a všet­ky je­ho CPU vy­me­ne­né za In­tel Pen­tium II Xeon (333 MHz). Vý­kon su­per­po­čí­ta­ča tým stú­pol na 2,3 te­raF­LOPS a pr­vú prieč­ku v reb­ríč­ku TOP 500 si za­cho­val až do nas­le­du­jú­ce­ho ro­ku (2000), keď ho pre­ko­nal 8192-pro­ce­so­ro­vý su­per­po­čí­tač AS­CI WHI­TE s vý­ko­nom 7,2 te­raF­LOPS, kto­rý zos­ta­vi­la spo­loč­nosť IBM v Ná­rod­nom la­bo­ra­tó­riu Lawren­cea Li­ver­mo­ra (USA).

Dvad­sia­te pr­vé sto­ro­čie pri­nie­slo na po­li su­per­po­čí­ta­čov znač­nú zme­nu. Keď­že v pre­doš­lých ro­koch doš­lo k vý­vo­ju su­per­po­čí­ta­čov na zá­kla­de bež­ne dos­tup­ných ko­mer­čných CPU, mo­hol trh so su­per­po­čí­tač­mi sku­toč­ne roz­kvi­tať. Pok­rok sa dal uči­niť aj vďa­ka pok­ro­či­lým pa­ra­lel­ným ar­chi­tek­tú­ram za­po­je­nia, ako bo­la nap­rík­lad ar­chi­tek­tú­ra Beowulf clus­ter, vy­vi­nu­tá v 90. ro­koch v la­bo­ra­tó­riách NA­SA. V ro­ku 2002 si vr­chol reb­ríč­ka opäť uch­ma­tol ja­pon­ský su­per­po­čí­tač. Ten­to­raz iš­lo o Earth Si­mu­la­tor s vý­ko­nom 35,8 te­raF­LOPS, zos­ta­ve­ný spo­loč­nos­ťou NEC v Jo­ko­ha­me na si­mu­lá­cie glo­bál­nej klí­my. Ti­tul naj­vý­kon­nej­šie­ho su­per­po­čí­ta­ča mu pat­ril až do ro­ku 2004, keď sa uvie­dol do pre­vádz­ky pr­vý z mo­de­lov do­mi­nan­tné­ho su­per­po­čí­ta­ča mi­nu­lej de­ká­dy - Blue Ge­ne od IBM. Ten­to su­per­po­čí­tač bol bu­do­va­ný v nie­koľ­kých ku­soch a rôz­nych va­rian­toch (Blue Ge­ne L, P a Q) v la­bo­ra­tó­riách pres­tíž­nych ame­ric­kých uni­ver­zít a vý­skum­ných in­šti­tú­ciách v USA, Ne­mec­ku, Por­tu­gal­sku a ďal­ších štá­toch. V pr­vot­nej ver­zii z ro­ku 2004 IBM Blue Ge­ne, umies­tne­ný v Ener­ge­tic­kom la­bo­ra­tó­riu v Min­ne­so­te (USA), do­sa­ho­val vý­kon 70,7 te­raF­LOPS, čo v ro­ku 2005 dvoj­ná­sob­ne pre­ko­nal (136,8 te­raF­LOPS) je­ho mo­der­ni­zo­va­ný mo­del umies­tne­ný v ka­li­for­nskom Ná­rod­nom la­bo­ra­tó­riu Lawren­cea Li­ver­mo­ra (USA). Po ďal­ších mo­der­ni­zá­ciách v ro­ku 2007 vý­kon Blue Ge­ne stú­pol na 478,2 te­raF­LOPS a nad­vlá­du toh­to mo­de­lu ukon­čil až v ro­ku 2008 pred­sta­vi­teľ no­vej ge­ne­rá­cie su­per­po­čí­ta­čov od IBM Road­run­ner, pos­ta­ve­ný v Ná­rod­ných la­bo­ra­tó­riách pre nuk­leár­ny vý­skum v Los Ala­mos (USA). Road­ru­ner ako pr­vý su­per­po­čí­tač pre­lo­mil hra­ni­cu 1 pe­taF­LOPS (i keď len veľ­mi tes­ne: 1,026), pri­čom na plo­che 560 štvor­co­vých met­rov zos­ku­po­val pa­ra­lel­nú ar­chi­tek­tú­ru zlo­že­nú z 12 960 pro­ce­so­rov IBM PowerXCell 8i (3,2 GHz) a 6480 dvoj­jad­ro­vých pro­ce­so­rov AMD Op­te­ron 2210 (1,8 GHz). O rok nes­kôr bol po­ko­re­ný su­per­po­čí­ta­čom od Cray Re­search me­nom Ja­guar a s vý­ko­nom 1,7 pe­taF­LOPS, kto­rý bol pos­ta­ve­ný vo Ve­dec­ko-tech­no­lo­gic­kom ná­rod­nom la­bo­ra­tó­riu v Oak Rid­ge (USA).

V ro­ku 2010 trón naj­vý­kon­nej­šie­ho stro­ja ob­sa­dil po šty­roch de­ká­dach po pr­výk­rát po­čí­tač z inej kra­ji­ny než USA ale­bo Ja­pon­sko. Iš­lo o čín­sky su­per­po­čí­tač Tian­he-IA s vý­ko­nom 2,56 pe­taF­LOPS v Ná­rod­nom su­per­po­čí­ta­čo­vom cen­tre 13-mi­lió­no­vej met­ro­po­ly Tian­jin. Po­čí­tač ob­sa­ho­val 14 336 pro­ce­so­rov In­tel Xeon X5670 a 7168 gra­fic­kých ja­dier NVI­DIA Tes­la M2050. V ro­ku 2011 ho pre­ko­nal ďal­ší stroj z Ďale­ké­ho vý­cho­du - ten­to­raz ja­pon­ský K Com­pu­ter, pos­ta­ve­ný spo­loč­nos­ťou Fu­jit­su vo Fy­zi­kál­no-che­mic­kom la­bo­ra­tó­riu RI­KEN v mes­te Ko­be za 1,25 mi­liar­dy do­lá­rov. Su­per­po­čí­tač K po­zos­tá­va z 80 000 pa­ra­lel­ne za­po­je­ných pro­ce­so­rov SPARC64 VIIIfx (8-jad­ro­vé pro­ce­so­ry s frek­ven­ciou 2 GHz, vy­vi­nu­té spo­loč­nos­ťou Fu­jit­su), kto­ré dá­va­jú su­per­po­čí­ta­ču vý­kon 10,5 pe­taF­LOPS. Ak­tuál­ne vr­chol reb­ríč­ka opäť pat­rí USA. V ro­ku 2012 sa tam naj­prv vy­špl­hal su­per­po­čí­tač IBM Sequoia s vý­ko­nom 16,32 pe­taF­LOPS a za­čiat­kom toh­to ro­ka ho pre­ko­nal su­per­po­čí­tač Cray Ti­tan (17,59 pe­taF­LOPS). Obom sa po­zrie­me na zú­bok pod­rob­nej­šie.


« prvá strana « predchádzajúca strana ďalšia strana » posledná strana »  

 
 

24 hodín

týždeň

mesiac

Najnovšie články

Prís­lu­šen­stvo k ultra­boo­kom a no­te­boo­kom
Ultrabooky predstavujú zaujímavý segment prenosných počítačov. Disponujú ultratenkým telom, sú ľahké, a teda ide o vhodného spoločníka na cesty. čítať »
 
Mi­ni PC s An­droi­dom
Android sa majoritne udomácnil v smartfónoch a tabletoch, má však aj ďalšie využitie. Objavil sa napr. v minipočítačoch určených do funkcie multimediálneho centra. čítať »
 
Autor PMD-85: Vy­me­nil som pieš­ťan­skú ga­ráž za Si­li­con Valley
Viete o tom, že tento rok to je už viac ako 30 rokov, čo svetlo svetla uzreli počítače PMD-85? Starší členovia našej redakcie na nich vyrastali a dali im solídny hardvérový i softvérový základ. čítať »
 
Aty­pic­ký po­rov­ná­vač cien
Vo februárovom vydaní PC REVUE sme vám predstavili, ako fungujú porovnávače cien. Pricemania alebo Heureka sú obľúbené zdroje informácii, pokiaľ chcete niečo kúpiť. čítať »
 
Všet­ko v jed­nom
So seriálom Banka v mobile sme už navštívili niekoľko virtuálnych pobočiek našich bánk. Začali sme Tatra bankou, pokračovali sme Slovenskou sporiteľňou a v tejto časti sa z klasických značiek kamenných bánk presunieme do inovatívnej direct banky. čítať »
 
Naj­lep­šie tab­le­ty pre An­droid i Win­dows
Po pokojnejšom minulom mesiaci sa nám na testovacom stole objavilo opäť väčšie množstvo tabletov. Testované kúsky potešili rôznorodosťou a niektorými zaujímavými funkciami, pričom medzi recenzovanými zariadeniami nechýbali ani horúce novinky, ako je Samsung Galaxy Note 8.0 alebo ASUS Fonepad.  čítať »
 
Vie­te, ako spoz­ná­te bez­peč­ný web? Ze­le­ná sa...
Bežné certifikáty SSL sú drahé a môžu si ich dovoliť iba veľké firmy. A pritom je zabezpečenie dát a dôveryhodnosť prevádzkovateľa dnes na internete prioritou, ktorej sa dostáva čoraz viac pozornosti. čítať »
 
Goog­le: Vy­skú­šaj­te na­vi­gá­ciu za­dar­mo
Spoločnosť Google predstavila konečne aj na slovenskom trhu navigáciu určenú pre zariadenia s operačným systémom Google Android (2.2+) a Apple iOS (5.1+). Dá sa tak použiť na väčšine tabletov a smartfónov, a to zadarmo, pokiaľ neberieme do úvahy poplatky za internet. čítať »
 
 
 
  Zdieľaj cez Facebook Zdieľaj cez Google+ Zdieľaj cez Twitter Zdieľaj cez LinkedIn Správy z RSS Správy na smartfóne Správy cez newsletter