superpočítač Sequoia
je To oficiální: usa je domov pro svět je nejrychlejší superpočítač. Ale co přesně jsou superpočítače a proč bychom se o ně měli starat?
rozhodl jsem se jít rovnou ke zdroji-Mike McCoy, programový ředitel pro pokročilé simulace a výpočty v Lawrence Livermore National Laboratory. Je to muž, který má na starosti Sequoia, rekordní superpočítač, který v posledních několika dnech popadl titulky a způsobil, že technici slintají. Připravte se podívat na MacBook Pro v hanbě.
co je superpočítač?
přesně to, co zní: extrémně výkonný počítač. Sequoia, stroj třetí generace Blue Gene od IBM, běží na 1, 6 milionu procesorových jader. To může dosáhnout rychlosti až 20 petaflops — petaflop, mimochodem, rovno 1015 operací za sekundu, což znamená, že Sequoia může provést 20 x 1015 operací každou vteřinu.
celý shebang vyžaduje 3000 galonů vody za minutu, aby se ochladil. Jak si dokážete představit, trvá to hodně energie, aby se tento stroj udržel v chodu, s použitím 6 nebo 7 megawattů v průměru s maximálním využitím blížícím se 9 1/2 megawattů. (Jeden megawatt se rovná 1 milionu wattů).
„To se může zdát jako hodně, protože to je $6 nebo 7 dolarů milionů ročně za energie,“ říká McCoy, „ale kdybychom úzce spolupracuje s IBM, které by mohly mít snadno severu 10 mw.“Ti 1.6 milionů jader je umístěno na 96 různých stojanech, z nichž každý váží téměř 5 000 liber a vydává v průměru 100 kilowattů energie, což je množství potřebné k napájení asi 50 rodinných domů.
kdo je používá?
výzkumníci. Každých šest měsíců, Lawrence Livermore National Laboratory dostane kolem 20 na 25 návrhy z různých národních laboratoří a přijímá kolem 10 z nich. V daném okamžiku jsou obvykle jeden až čtyři projekty využívající superpočítač. Priorita je dána jakémukoli projektu, který je považován za nejdůležitější, a méně intenzivní počítačové úkoly jsou prováděny menšími, levnějšími počítači.
výzkumníci nejsou rezervace času se Sequoia hrát minolovky. To je nějaké složité věci, od výzkumu o tom, jak se zhroutí malé tobolky vodíku s laserem simulovat, co se děje uvnitř slunce k modelování fyzikálních systémů, jako jsou letecké motory, klima Země a lidský cévní systém.
Od závažných politických rozhodnutí může být na základě výsledků z těchto výpočtů musí být velmi přesné — není snadný úkol, když mluvíš o 1,6 milionu procesorových jader, které potřebují komunikovat, synchronizovat, a co je nejdůležitější, ne rozebrat.
“ Představte si, že byste museli každý den pracovat na milionu počítačů a každý z nich musel pracovat,“ říká McCoy. „Je pravděpodobné, že jeden z nich selže. Pokud vaše výsledky závisely na tom, že každý z nich pracuje,nebyli byste schopni udělat žádnou práci.“
kolik stojí superpočítač?
takže jste na trhu pro špičkový superpočítač. Kromě 6 až 7 milionů dolarů v ročních nákladech na energii můžete očekávat, že zaplatíte kdekoli od 100 milionů do 250 milionů dolarů za návrh a montáž, nemluvě o nákladech na údržbu.
o kolik rychleji se mohou superpočítače dostat?
proč Sequoia vyžaduje 1,6 milionu procesorových jader? Protože procesory nejsou stále rychlejší.
„fyzikální zákony nás pronásledují,“ říká McCoy. „Jednou z věcí, díky nimž procesory pracují rychleji, je zvýšení frekvence procesorů. Zjistili jsme, že nemůžeme zvýšit frekvenci jako dříve jednoduše proto, že množství generovaného tepla roztaví počítač.“
pokud nemůžeme procesory zrychlit, musíme přidat další procesory, což by vysvětlovalo, proč se superpočítače stále zvětšují a zvětšují. Je ale superpočítač se 100 miliony jader využívajících 100 megawattů energie vůbec praktický?
Pravděpodobně ne, což je důvod, proč vědci doufají, že investice do nových technologií nám může pomoci, nakonec dosažení exascale úrovně výpočetní techniky, což by znamenalo rychlostí až 1018operations za sekundu.
Jak dlouho tyto superpočítače vydrží?
není příliš dlouhá. Ve skutečnosti má průměrný superpočítač kratší životnost než průměrný Xbox 360. „Počítač bude na světové úrovni možná 2 nebo 2 ½ let,“ říká McCoy. „Je to užitečný zdroj asi 5 let. Pak, historicky vzato, nemá smysl je udržovat, protože náklady na údržbu a energii jsou tolik, že dává větší smysl jít ven a získat nový systém.“
související:
- kolaps Moorova zákona: Fyzik říká, že se to už děje
- seznamte se s kvantovým počítačem uvnitř diamantu-běží „navždy“?
- Seznamte Intel je Šílený 50-Core ‚Knights Corner‘, Svět je První 1 TFLOPS Procesor
- Fotografie: Stručná Historie Computer
