superkomputer Sequoia
oficjalnie: Stany Zjednoczone są domem dla najszybszego superkomputera na świecie. Ale czym dokładnie są superkomputery i dlaczego powinniśmy się nimi przejmować?
postanowiłem udać się prosto do źródła-Mike ’ a McCoya, Dyrektora Programowego advanced simulation and computing w Lawrence Livermore National Laboratory. To człowiek odpowiedzialny za Sequoię, rekordowy superkomputer, który przez ostatnie kilka dni zbierał nagłówki i sprawiał, że technicy się ślinili. Przygotuj się do spojrzenia na swojego MacBooka Pro ze wstydu.
co to jest superkomputer?
dokładnie to, jak to brzmi: niezwykle wydajny komputer. Sequoia, trzecia generacja Blue Gene machine od IBM, działa na 1,6 mln rdzeni procesora. Może osiągnąć prędkość do 20 petaflopów — przy okazji petaflop jest równy 1015 operacji na sekundę, co oznacza, że Sequoia może wykonywać 20 x 1015 operacji na sekundę.
cały shebang wymaga 3000 litrów wody na minutę, aby go ochłodzić. Jak można sobie wyobrazić, potrzeba dużo energii, aby utrzymać tę maszynę w ruchu, zużywając średnio 6 lub 7 megawatów, przy maksymalnym zużyciu zbliżającym się do 9 1/2 megawatów. (Jeden megawat równa się milionowi watów).
„to może wydawać się dużo, ponieważ to 6 lub 7 milionów dolarów rocznie u władzy”, mówi McCoy, ” ale gdybyśmy nie współpracowali blisko z IBM, z łatwością byłoby to na północ od 10 megawatów.”Te 1.6 milionów rdzeni znajduje się na 96 różnych regałach, z których każdy waży prawie 5000 funtów i wydziela średnio 100 kilowatów energii, ilość potrzebną do zasilania około 50 domów jednorodzinnych.
Kto ich używa?
Co sześć miesięcy Lawrence Livermore National Laboratory otrzymuje około 20 do 25 propozycji z różnych laboratoriów krajowych i akceptuje około 10 z nich. W danym momencie jest zwykle jeden do czterech projektów wykorzystujących superkomputer. Priorytetem jest każdy projekt, który jest uważany za najważniejszy, a mniej intensywne zadania komputerowe są wykonywane przez mniejsze, tańsze Komputery.
naukowcy nie rezerwują Czasu z Sequoia na grę Saper. Jest to kilka skomplikowanych rzeczy, począwszy od badań nad implodowaniem maleńkich kapsułek wodoru za pomocą lasera, aby symulować to, co dzieje się wewnątrz słońca, po modelowanie systemów fizycznych, takich jak silniki lotnicze, klimat Ziemi i ludzki układ naczyniowy.
ponieważ poważne decyzje polityczne mogą być oparte na wynikach tych obliczeń, muszą być niezwykle dokładne — nie jest to łatwe zadanie, gdy mówimy o 1,6 milionach rdzeni procesora, które muszą się komunikować, synchronizować i, co najważniejsze, nie ulegać awarii.
„wyobraź sobie, że musisz pracować na milionie komputerów każdego dnia i każdy z nich musi działać”, mówi McCoy. „Są szanse, że jeden z nich zawiedzie. Jeśli Twoje wyniki zależą od każdego z nich działa, nie będzie w stanie uzyskać żadnej pracy.”
ile kosztuje superkomputer?
więc jesteś na rynku superkomputera najwyższej klasy. Oprócz $ 6 do $ 7 milionów rocznych kosztów energii, można spodziewać się zapłacić w dowolnym miejscu od $ 100 milionów do $ 250 milionów za projektowanie i montaż, nie wspominając o kosztach utrzymania.
o ile szybsze mogą być superkomputery?
dlaczego Sequoia wymaga 1,6 miliona rdzeni procesora? Ponieważ procesory nie są szybsze.
„prawa fizyki polują na nas” – mówi McCoy. „Jedną z rzeczy, które sprawiają, że procesory pracują szybciej, jest zwiększenie częstotliwości procesorów. Odkryliśmy, że nie możemy zwiększyć częstotliwości tak jak kiedyś, tylko dlatego, że ilość wytwarzanego ciepła stopi komputer.”
jeśli nie możemy zrobić procesorów szybciej, musimy tylko dodać więcej procesorów, co wyjaśniałoby, dlaczego superkomputery stają się coraz większe. Ale czy superkomputer ze 100 milionami rdzeni wykorzystujący 100 megawatów energii jest nawet praktyczny?
prawdopodobnie nie, dlatego naukowcy mają nadzieję, że inwestycje w nowe technologie pomogą nam w końcu osiągnąć poziom exascale obliczeń, co oznaczałoby prędkość do 1018 operacji na sekundę.
Jak długo wytrzymują te superkomputery?
nie za długo. W rzeczywistości przeciętny superkomputer ma krótszą żywotność niż przeciętny Xbox 360. „Komputer będzie światowej klasy przez MOŻE 2 lub 2 ½ roku”, mówi McCoy. „Jest to przydatne źródło przez około 5 lat. Następnie, historycznie rzecz biorąc, nie ma sensu ich zatrzymywać, ponieważ koszty utrzymania i zasilania są tak duże, że bardziej sensowne jest wyjście i zdobycie nowego systemu.”
powiązane:
- upadek prawa Moore ’ a: Fizyk mówi, że to już się dzieje
- poznaj komputer kwantowy wewnątrz diamentu — czy działa „na zawsze”?
- poznaj szalony 50-rdzeniowy „Knights Corner” Intela, pierwszy na świecie procesor 1 TFLOPS
- Zdjęcia: Krótka historia komputera
