Hvad er en Supercomputer?

Det er officielt: USA er hjemsted for verdens hurtigste supercomputer. Men hvad er supercomputere nøjagtigt, og hvorfor skal vi bekymre os om dem?

Jeg besluttede at gå direkte til kilden — Mike McCoy, programdirektør for avanceret simulering og databehandling ved Laurence Livermore National Laboratory. Han er den mand, der er ansvarlig for Sekvoia, den rekordstore supercomputer, der har taget overskrifter og fået teknikere til at savle i løbet af de sidste par dage. Forbered dig på at se på din MacBook Pro i skam.

Hvad er en supercomputer?

præcis hvordan det lyder: en ekstremt kraftig computer. En tredje generation af Blue Gene-maskine fra IBM kører på 1,6 millioner processorkerner. Det kan nå hastigheder på op til 20 petaflops — en petaflop svarer forresten til 1015 operationer pr.

hele shebang kræver 3.000 liter vand pr. Som du måske forestiller dig, tager det meget energi at holde denne maskine i gang ved at bruge 6 eller 7 megavatts i gennemsnit med maksimal brug nærmer sig 9 1/2 megavatts. (En megavatt svarer til 1 million vand).

“Det kan virke som meget, fordi det er $6 eller $7 millioner om året ved magten,” siger McCoy, “men hvis vi ikke havde arbejdet tæt sammen med IBM, kunne det let have været nord for 10 megavatter.”De 1.6 millioner kerner er placeret på 96 forskellige stativer, som hver vejer næsten 5.000 pund og afgiver i gennemsnit 100 kilovatts energi, det beløb, der er nødvendigt for at drive omkring 50 enfamiliehuse.

Hvem bruger dem?

forskere. Hvert halve år, Laurence Livermore National Laboratory får omkring 20 til 25 forslag fra forskellige nationale laboratorier og accepterer omkring 10 af dem. På ethvert givet tidspunkt er der normalt et til fire projekter, der bruger supercomputeren. Prioritet gives til det projekt, der anses for vigtigst, og mindre intensive computeropgaver udføres af mindre, billigere computere.

forskere booker ikke tid til at spille Minestryger. Dette er nogle komplicerede ting, lige fra forskning i, hvordan man imploderer små kapsler brint med en laser for at simulere, hvad der sker inde i solen til modellering af fysiske systemer som flymotorer, Jordens klima og det menneskelige vaskulære system.

Da seriøse politiske beslutninger kan baseres på resultater fra disse beregninger, skal de være ekstremt nøjagtige — ikke en let opgave, når du taler om 1,6 millioner processorkerner, der har brug for at kommunikere, synkronisere og vigtigst af alt ikke nedbryde.

“Forestil dig, om du skulle arbejde på en million pc’ er hver dag, og hver eneste af dem skulle arbejde,” siger McCoy. “Chancerne er, at en af dem ville mislykkes. Hvis dine resultater var afhængige af, at hver enkelt af dem arbejdede, ville du ikke være i stand til at få noget arbejde udført.”

hvor meget koster en supercomputer?

så du er på markedet for en top-of-the-line supercomputer. Bortset fra $ 6 til $7 millioner i årlige energikostnader, kan du forvente at betale alt fra $100 millioner til $250 millioner til design og montering, for ikke at nævne vedligeholdelsesomkostningerne.

hvor meget hurtigere kan supercomputere få?

hvorfor kræver 1,6 millioner processorkerner? Fordi processorer ikke bliver hurtigere.

“fysikkens love jager os ned,” siger McCoy. “En af de ting, der får processorer til at arbejde hurtigere, er at øge processorenes frekvens. Vi fandt ud af, at vi ikke kan øge frekvensen, som vi plejede, simpelthen fordi mængden af genereret varme ville smelte computeren.”

hvis vi ikke kan gøre processorer hurtigere, skal vi bare tilføje flere processorer, hvilket ville forklare, hvorfor supercomputere bliver større og større. Men er en supercomputer med 100 millioner kerner, der bruger 100 megavatter af energi, endda praktisk?

sandsynligvis ikke, hvorfor forskere håber, at investeringer i nye teknologier kan hjælpe os med at nå eksascale niveauer af computing, hvilket ville betyde hastigheder på op til 1018operationer pr.

hvor længe holder disse supercomputere?

ikke meget lang. Faktisk har den gennemsnitlige supercomputer en kortere levetid end din gennemsnitlige 360. “Computeren vil være i verdensklasse I måske 2 eller 2 liter år,” siger McCoy. “Det er en nyttig ressource i omkring 5 år. Så historisk set giver det ingen mening at beholde dem, fordi omkostningerne ved vedligeholdelse og strøm er så meget, at det giver mere mening at gå ud og få et nyt system.”

relateret: