Hva Er Egentlig En Superdatamaskin?

Sequoia computer

Lawrence Livermore Nasjonale Laboratorium

Sequoia superdatamaskin

Det er offisielt: Usa er hjem til verdens raskeste supercomputer. Men hva er superdatamaskiner, og hvorfor skal vi bry oss om dem?

Jeg bestemte meg for å gå rett til kilden — Mike McCoy, programdirektør for avansert simulering og databehandling Ved Lawrence Livermore National Laboratory. Han er mannen med ansvar For Sequoia, den rekordbrytende superdatamaskinen som har tatt tak i overskrifter og gjort techies sikle de siste dagene. Forbered Deg på Å se På MacBook Pro i skam.

hva er en superdatamaskin?

Nøyaktig hva det høres ut som: en ekstremt kraftig datamaskin. SEQUOIA, en tredje generasjons Blue Gene-maskin fra IBM, kjører på 1, 6 millioner prosessorkjerner. Den kan nå hastigheter på opptil 20 petaflops — en petaflop, forresten, tilsvarer 1015 operasjoner per sekund, noe som betyr At Sequoia kan utføre 20 x 1015 operasjoner hvert sekund.

hele shebang krever 3000 liter vann per minutt for å kjøle det ned. Som du kan forestille deg, tar det mye energi å holde denne maskinen i gang, ved å bruke 6 eller 7 megawatt i gjennomsnitt med toppbruk nærmer seg 9 1/2 megawatt. (En megawatt tilsvarer 1 million watt).

«Det kan virke som mye, fordi det er $6 eller $7 millioner i året i kraft,» sier McCoy, «men hvis Vi ikke hadde jobbet tett MED IBM, kunne det lett vært nord for 10 megawatt.»Disse 1.6 millioner kjerner ligger på 96 forskjellige stativer, som hver veier nesten 5000 pund og gir i gjennomsnitt 100 kilowatt energi, mengden som trengs for å drive rundt 50 eneboliger.

hvem bruker dem?

Forskere. Hvert halvår Får Lawrence Livermore National Laboratory rundt 20 til 25 forslag fra forskjellige nasjonale laboratorier og aksepterer rundt 10 av dem. Til enhver tid er det vanligvis ett til fire prosjekter som bruker superdatamaskinen. Prioritet er gitt til hva prosjektet anses viktigste, og mindre intensive dataoppgaver utføres av mindre, rimeligere datamaskiner.

Forskere bestiller ikke tid med Sequoia for å spille Minesveiper. Dette er noen kompliserte ting, alt fra forskning på hvordan man imploderer små kapsler hydrogen med en laser for å simulere hva som skjer inne i solen for å modellere fysiske systemer som flymotorer, Jordens klima og det menneskelige vaskulære systemet.

siden seriøse politiske beslutninger kan baseres på resultater fra disse beregningene, må de være ekstremt nøyaktige – ikke en lett oppgave når du snakker om 1,6 millioner prosessorkjerner som trenger å kommunisere, synkronisere og, viktigst, ikke bryte ned.

» Tenk deg om du måtte jobbe på en million Pcer hver dag, og hver og en av Dem måtte jobbe,» sier McCoy. «Sjansen er at en av dem ville mislykkes. Hvis resultatene avhenger av hver og en av dem arbeider, ville du ikke kunne få noe arbeid gjort.»

hvor mye koster en supercomputer?

så, du er i markedet for en topp-of-the-line superdatamaskin. Bortsett fra $6 til $7 millioner i årlige energikostnader, kan du forvente å betale alt fra $ 100 millioner til $250 millioner for design og montering, for ikke å nevne vedlikeholdskostnadene.

hvor mye raskere kan superdatamaskiner få?

hvorfor Krever Sequoia 1,6 millioner prosessorkjerner? Fordi prosessorer ikke blir raskere.

«fysikkens lover jager oss ned,» sier McCoy. «En av de tingene som gjør at prosessorer jobber raskere, øker frekvensen av prosessorene. Vi fant ut at vi ikke kan øke frekvensen som vi pleide å bare fordi mengden varme som genereres vil smelte datamaskinen.»

Hvis vi ikke kan lage prosessorer raskere, må vi bare legge til flere prosessorer, noe som ville forklare hvorfor superdatamaskiner blir større og større. Men er en supercomputer med 100 millioner kjerner ved hjelp av 100 megawatt energi selv praktisk?

Sannsynligvis Ikke, og derfor håper forskere at investeringer i ny teknologi kan hjelpe oss til slutt å nå exascale nivåer av databehandling, noe som vil bety hastigheter på opptil 1018operasjoner per sekund.

Hvor lenge varer disse superdatamaskinene?

Ikke veldig lenge. Faktisk har den gjennomsnittlige superdatamaskinen en kortere levetid enn Din gjennomsnittlige Xbox 360. «Datamaskinen vil være i verdensklasse i kanskje 2 eller 2 ½ år,» sier McCoy. «Det er en nyttig ressurs i ca 5 år . Så historisk sett er det ingen mening å beholde dem fordi kostnadene ved vedlikehold og strøm er så mye det er mer fornuftig å gå ut og få et nytt system.»

RELATERT:

  • Sammenbruddet Av Moores Lov: Fysiker Sier At Det Allerede Skjer
  • Møt Kvantecomputeren Inne I En Diamant-Kjører Den ‘For Alltid’?
  • Møt Intels Sprø 50-Kjerne ‘Knights Corner’, Verdens Første 1 TFLOPS Prosessor
  • Bilder: En Kort Historie Av Datamaskinen



+