Jsme zvyklí vídat ve sci-fi výkonné počítače schopné zpracovávat obrovské množství dat během několika sekund, stroje tak pokročilé, že v nich moderní osobní počítače vypadají jako hračky srovnání.
Ale pro mnohé neznámé, dnešní superpočítače jsou již tak výkonné, že téměř každý rok stírají hranici mezi sci-fi a realitou. V tomto seznamu se podíváme na osm nejvýkonnějších superpočítačů světa.
Jak jsou hodnoceny superpočítače
Než začneme hodnotit superpočítače, musíme nejprve vidět, jak se měří. Starší počítače bývaly měřeny na poměrně skromném měřítku zvaném IPS (instructions per second), ale moderní superpočítače se měří v FLOPS (operace s pohyblivou řádovou čárkou za sekundu).
Klidně si to připomeňte co je to superpočítač pokud byste chtěli více kontextu pro lepší pochopení, než začneme s tímto seznamem. Superpočítače uvedeme v sestupném pořadí, tedy od nejvýkonnějšího po nejméně výkonný.
1. Frontier (Spojené státy americké)
Frontier postavila v roce 2022 americká nadnárodní společnost v oblasti informačních technologií Hewlett Packard Enterprise ve spolupráci se svou dceřinou společností Cray. Je to první exascale superpočítač na světě, což znamená, že dokáže vypočítat alespoň jeden kvintilion (10^18) výpočtů za sekundu.
Frontier má celkem 8 730 112 jader a skóre 1,1 EFLOPS (nebo exaflops) v benchmarkových testech Linpack. Je založen na nejnovější architektuře HPE Cray EX235a a využívá kombinaci 3. generace 64jádrových 2GHz 7A53s CPU AMD a MI250X GPU.
Frontier je také nejúčinnější superpočítač na světě s hodnocením energetické účinnosti 52,23 gigaflops/watt. Každá z jeho 74 počítačových skříní váží asi 8 000 liber (~ 3,63 tuny) a celý systém stojí dohromady neuvěřitelných 600 milionů dolarů.
2. fugaku (Japonsko)
Fugaku byl postaven v roce 2020 japonským IT gigantem Fujitsu jako nástupce staršího počítače K společnosti postaveného v roce 2011. to bylo navržený k řešení největších světových problémů, zejména zpomalení změny klimatu.
Fugaku byl nejrychlejším superpočítačem na světě, než jej Frontier v květnu 2022 sesadil z trůnu. Má celkem 7 630 848 jader a dosahuje působivých 442 PFLOPS (nebo petaflopů), což znamená, že dokáže provést 442 kvadrilionů výpočtů za sekundu.
Běží na 48jádrovém 2,2 GHz procesoru Fujitsu A64FX a má hodnocení energetické účinnosti pouhých 14,78 gigaflops/watt, což je podle dnešních standardů docela neefektivní. Systém stál více než 1 miliardu dolarů a každá z jeho skříní váží 1,6 tuny, celkem ~700 tun.
3. LUMI (Finsko)
LUMI (Large Unified Modern Infrastructure) byl postaven v roce 2022 společností HPE a nachází se ve Finsku, což z něj činí nejrychlejší evropský superpočítač. LUMI má celkem 1 110 144 jader a taktuje rychlost 151,9 PFLOPS.
LUMI běží na stejném procesoru jako Frontier a má hodnocení energetické účinnosti 51,63 gigaflops/watt, což z něj dělá druhý nejúčinnější superpočítač na světě.
4. Summit IBM (Spojené státy americké)
Summit byl postaven v roce 2018 společností IBM pro provádění vědeckého výzkumu. Nachází se v Oak Ridge National Laboratory v USA, tedy na stejném místě jako Frontier. Summit má celkem 2 414 592 jader a skóre 148,6 PFLOPS.
Summit běží na 22jádrových procesorech IBM POWER9 3,07 GHz a GPU Nvidia Tesla V100 a má hodnocení energetické účinnosti 14,72 gigaflops/watt, podobně jako Fugaku.
5. Sierra (Spojené státy americké)
Sierra byla postavena v roce 2018 a je velmi podobná Summitu, protože oba superpočítače používají stejnou 22jádrovou architekturu CPU IBM POWER9 a Nvidia Tesla V100 GPU. Zatímco Summit byl stvořen pro vědecký výzkum, Sierra byla stvořena pro provozování simulací pro testování a údržbu jaderných zbraní Spojených států. zbraně.
Spuštěním simulací jaderných zbraní Národní úřad pro jadernou bezpečnost (NNSA) USA mohou zkontrolovat účinnost svých jaderných zbraní bez fyzického testování, což pomáhá zachránit náklady. Sierra má celkem 1 572 480 jader a skóre 94,64 PFLOPS a má energetickou účinnost 12,72 gigaflops/watt.
6. Sunway TaihuLight (Čína)
Na šestém místě seznamu najdeme náš první čínský superpočítač Sunway TaihuLight. Byl postaven v roce 2016 pro různé účely, jako je předpověď počasí, farmaceutický výzkum, výzkum biologických věd a další.
Sunway TaihuLight má celkem 10 649 600 CPU jader a skóre 93,01 PFLOPS. Běží na 260jádrovém 1,45 GHz procesoru Sunway SW26010 a má hodnocení energetické účinnosti pouhých 6,05 gigaflops/watt, což z něj dělá nejneefektivnější superpočítač na tomto seznamu.
7. Perlmutter (Spojené státy americké)
Perlmutter, postavený v roce 2021 společností HPE, je sedmý nejvýkonnější superpočítač na světě – pojmenovaný po nositeli Nobelovy ceny Saul Perlmutterovi. Stejně jako Sunway TaihuLight byl vyroben pro různé účely, včetně simulací jaderné fúze, klimatických projekcí, materiálového a biologického výzkumu a výpočetní kosmologie.
V současné době se nachází v National Energy Research Scientific Computing Center (NERSC) a používá jej Ministerstvo energetiky Spojených států amerických. Perlmutter používá 64jádrové procesory AMD 7763 2,45 GHz a GPU Nvidia A100 a má celkem 761 856 jader a taktuje rychlost 70,87 PFLOPS a má hodnocení energetické účinnosti 27,37 gigaflops/W.
8. Selene (Spojené státy americké)
Sierra byla postavena v roce 2020 společností Nvidia a je pojmenována po řecké bohyni Měsíce. Jeho nejvýznamnější účel byl realizován v roce 2020, kdy jej národní výzkumná laboratoř Argonne National Laboratory se sídlem v Illinois použila ke studiu koronaviru a potenciálního léku. Selene se také používá k trénování modelu zpracování přirozeného jazyka společnosti Google BERT.
Selene má celkem 555 520 jader a skóre 63,46 PFLOPS v benchmarcích. Je postaven na referenční architektuře NVIDIA DGX SuperPOD a běží na 64jádrových procesorech AMD 7742 2,25 GHz. Má energetickou účinnost 24 gigaflops/W.
Superpočítače nejsou sci-fi – už jsou tady
Je opravdu ohromující vidět, jak výkonné superpočítače jsou. Práci, která by lidem zabrala několik let a běžné osobní počítače týdny, zvládnou superpočítače za pár sekund. Nebude to dlouho trvat a Frontier bude překonán dalším superpočítačem, který je rychlejší a efektivnější.
Moderní notebooky, počítače a herní konzole již lze klasifikovat jako superpočítače, ale nevyrovnají se tomu nejlepšímu, co jsme vytvořili. Naštěstí, jak je povaha technologie, bude se i nadále zmenšovat a nakonec skončí v našich osobních přístrojích, což nám pomůže rozšířit naše znalosti a vytvořit masivní nová průmyslová odvětví, připravená na to, abychom se mohli formovat.
