Supercalculatoarele funcționează pe aceleași principii ca și computerele de zi cu zi, dar nivelurile lor de performanță sunt mult mai ridicate și seamănă mai mult cu mainframe-urile clasice de odinioară. Spre deosebire de computerele desktop sau laptopurile normale, acestea procesează seturi masive de date și efectuează calcule la viteze incredibile. Sunt cele mai rapide computere din lume, potrivit IBMși necesită o cantitate masivă de infrastructură pentru a funcționa, inclusiv sisteme avansate de răcire.
Din punct de vedere arhitectural, acestea sunt, de asemenea, echipate cu mult mai multe componente decât PC-urile normale. Laptopul dvs. poate avea o unitate centrală de procesare (CPU) și o unitate de procesare grafică (GPU), dar un supercomputer poate avea mii și mii de procesoare și GPU – fiecare dintre ele considerabil mai puternic decât cele pe care le găsiți la raft.
Performanța lor este, de asemenea, măsurată folosind operații în virgulă mobilă pe secundă (FLOPS) – unde o operație în virgulă mobilă este un calcul matematic. Cel mai puternic supercomputer din lume depășește acum 1 exaFLOP — 1 quintilion (1018) FLOPS — în timp ce PC-urile și laptopurile normale au de obicei o putere de câteva sute de gigaFLOPS — 1 trilion (109) FLOPS. Ne referim la astfel de mașini ca supercalculatoare exascale.
Deoarece pot lucra cu cantități masive de date și pot procesa calcule incredibil de rapid, oamenii de știință folosesc adesea supercalculatoarele pentru a rezolva problemele în descoperirea de medicamente și materiale. De asemenea, supercalculatoarele pot face predicții – cum ar fi prognoza vremii – și chiar pot învăța cum să joace șah, cum ar fi supercomputerul clasic IBM Deep Blue în 1997.
Bazat pe cele mai recente Top500 clasamenteiată cele mai puternice șapte supercomputere online de astăzi.
1. Frontieră
- Locație: Laboratorul Național Oak Ridge – Tennessee, SUA
- Performanţă: 1.194 petaFLOPS (1,2 exaFLOPS)
- Componente: Procesoare AMD EPYC cu 64 de nuclee și GPU-uri AMD Instinct MI250X
- Primul online: august 2022
În prezent, în fruntea listei, Frontier – construit de gigantul de supercomputing HPE Cray – a devenit primul computer exascale din lume când a intrat online în 2022. Oamenii de știință au planificat inițial să folosească Frontier pentru cercetarea cancerului, descoperirea medicamentelor, fuziunea nucleară, materialele exotice, proiectarea motoare supereficiente și modelarea exploziilor stelare, conform Spectrul IEEE.
În următorii ani, oamenii de știință vor folosi Frontier pentru a proiecta noi tehnologii de transport și medicamente MIT Technology Review. Evan Schneiderprofesor asistent în astrofizică computațională la Universitatea din Pittsburgh, a declarat pentru MIT Tech Review că dorește să execute simulări ale modului în care Calea lactee a evoluat de-a lungul timpului.
2. Aurora
- Locație: Laboratorul Național Argonne – Illinois, SUA
- Performanţă: 585 petaFLOPS (0,59 exaFLOPS)
- Componente: Procesoare Intel Xeon Max Series și GPU Intel Data Center Max Series
- Primul online: iunie 2023
Unul dintre cele mai tinere supercomputere de pe listă poate deveni într-o zi și cel mai puternic. Cu sediul la Argonne Leadership Computing Facility (ALCF), Aurora a devenit al doilea supercomputer exascal din vreodată și au spus reprezentanții ALCF are potențialul de a atinge 2 exaFLOPS de putere de calcul – care este dublu față de Frontier.
Construită în parteneriat cu Intel și HPE, Aurora integrează instrumente și analize științifice, realizează modelare și simulare și rulează inteligența artificială (AI). Puterea de foc a Aurorei îi permite să creeze modele precise în diferite domenii, inclusiv proiecția climei, știința materialelor, stocarea energiei și fuziune nucleară. Fuziunea, în special, este un accent pentru Aurora, potrivit HPCWireși poate ajuta într-o zi să dezvăluiți secretul energiei de fuziune la scară largă.
3. Vultur
- Locație: Microsoft Azure – Cloud / Distribuit
- Performanţă: 561 petaFLOPS (0,56 exaFLOPS)
- Componente: Procesoare Intel Xeon Platinum 8480C 48C și GPU-uri Nvidia H100
- Primul online: august 2023
Supercomputerul Eagle de la Microsoft nu este bazat într-un laborator – este bazat în cloud și oricine îl poate accesa prin intermediul platformei cloud Microsoft Azure. Este o rețea distribuită de sisteme care se laudă colectiv cu suficientă putere pentru a fi al treilea cel mai rapid supercomputer din lume. Eagle poate fi, teoretic, accesat de oricine dorește să plătească o taxă.
4. Fugaku
- Locație: Centrul Riken pentru Științe Computaționale – Kobe, Japonia
- Performanţă: 442 petaFLOPS (0,44 exaFLOPS)
- Componente: procesoare A64FX
- Primul online: iunie 2020
Odată cel mai puternic supercomputer din lume – între iunie 2020 și iunie 2022 – Fugaku este unul dintre cele mai vechi sisteme de top cinci de pe această listă. Își primește numele de la Muntele Fuji, un vulcan activ la aproximativ 60 de mile (100 de kilometri) de Tokyo și a înlocuit supercomputerul Summit (nr. 7 pe listă) când a ajuns pentru prima dată în fruntea listei TOP500.
Oamenii de știință au folosit Fugaku pentru câteva întrebări cruciale de cercetare de-a lungul anilor. În perioada COVID-19 pandemiccercetătorii și-au folosit abilitățile de a scăpa numărul pentru a confirma că măștile de față realizate cu material nețesut au fost mai eficiente în blocarea picăturilor respiratorii din aer, potrivit Nikkei Asia. În prezent, Fugaku antrenează modele de limbaj mari IA japoneză, în modelul ChatGPT, Știrile Japoniei raportat.
5. LUMI
- Locație: Centrul de date CSC — Kajaani, Finlanda
- Performanţă: 380 petaFLOPS (0,38 exaFLOPS)
- Componente: Procesoare AMD EPYC de a treia generație cu 64 de nuclee și GPU-uri AMD Instinct MI250X
- Primul online: iunie 2021
LUMI, cu sediul în Finlanda, este cel mai puternic supercomputer din Europa și al cincilea cel mai rapid din lume. Acesta utilizează energie hidroelectrică 100% regenerabilă, potrivit Oficialii Uniunii Europene (UE)., iar căldura sa reziduală este folosită pentru a încălzi clădirile din apropiere. A început să desfășoare operațiuni pilot în urmă cu trei ani și a devenit complet operațional în februarie 2023.
Desemnat ca un supercomputer pe care cercetătorii din toată Europa îl pot folosi pentru cercetarea în colaborare, acest sistem este optimizat pentru sarcinile de lucru bazate pe inteligență artificială, au spus oficialii. spus anterior. LUMI este, de asemenea, folosit ca „partener” pentru calculatoarele cuantice, și anume două sisteme numite QAL 9000 și Helmi – ambele cu sediul în Finlanda. Acest parteneriat de calcul cuantic-clasic își propune să ofere cercetătorilor tot ce este mai bun din actualitate calculatoare cuantice (care sunt sever limitate în funcție de potențialul lor în viitor) și supercalculatoare.
6. Leonardo
- Locație: Centrul de date CINECA — Bologna, Italia
- Performanţă: 239 petaFLOPS (0,23 exaFLOPS)
- Componente: Procesoare Intel Xeon Platinum 8358 cu 32 de nuclee și GPU-uri Nvidia A100
- Primul online: noiembrie 2022
Un alt sistem care face parte din programul de supercomputing EuroHPC al UE, Leonardo cuprinde trei module care se combină pentru a face din aceasta a doua cea mai rapidă mașină din Europa. Organizația care îl găzduiește, CINECAeste un consorțiu de universități italiene, centre publice de cercetare și agenții guvernamentale.
Supercomputerul a intrat în faza de pre-producție în mai 2023, timp în care au fost depuse 80 de proiecte și 13 alese. Apoi, în august, supercomputerul a intrat în faza de producție.
7. Summit
- Locație: Laboratorul Național Oak Ridge – Tennessee, SUA
- Performanţă: 149 petaFLOPS (0,15 exaFLOPS)
- Componente: Procesoare IBM POWER9 cu 22 de nuclee și GPU-uri Nvidia Tesla V100
- Primul online: iunie 2018
Dezvoltat pentru a fi utilizat la Laboratorul Național Oak Ridge, Summit a fost de opt ori mai puternic decât supercomputerul anterior al instituției, Titan, și a fost cel mai puternic supercomputer din lume timp de doi ani, până când a fost înlocuit de Fugaku.
Pe lângă modelarea științifică, Summit este optimizat pentru sarcinile de lucru AI, inclusiv învățarea automată și învățarea profundă în domenii precum sănătatea umană și descoperirea materialelor, au spus reprezentanții într-un comunicat. afirmație.
Supercomputerul a fost esențial pentru cercetări cheie de-a lungul anilor, potrivit Oak Ridger. A fost folosit, de exemplu, pentru a examina milioane de medicamente în timpul pandemiei de COVID-19 pentru a determina dacă vreunul ar putea împiedica virusul să intre sau să se replice în celulele umane. De asemenea, a fost folosit pentru a modela turbulența.