В 2013 году китайским ученым удалось создать компьютер, способный выполнять не менее 30 петафлопс. С тех самых пор первая строчка международного рейтинга Тор-500 многократно отдавалась «Tianhe-2».
Списки рейтинга Топ-500 обновляются дважды в год – в первый летний, и в последний месяц осени. На втором месте списка, в который входят самые мощные в мире суперкомпьютеры с результатом в 17,59 петафлопс расположился американский Титан, на третьем, с минимальным отрывом в 0,42 петафлопс находится также представитель министерства энергетики США – суперкомпьютер Sequoia.
Этот один из самых мощных компьютеров в мире используется для моделирования ядерных взрывов, справляется с задачами астрономии, энергетики. Ему под силу распознать секреты человеческого генома и просчитать последствия изменения климата.
На все те операции, которые проводит Секвойя за одну секунду, необходимо взять семь миллиардов человек, дать каждому в руки по калькулятору и заставить делать математические расчеты без перерывов на обед и сон. Если работать все 365 дней в году, сутками напролет, то на расчеты потребовалось бы 320 лет. Благо Секвойю все-таки построили, и теперь нет нужды вручную проводить сложные расчеты.
До появления китайского конкурента, этот мощный компьютер занимал лидирующую позицию. Он появился на свет благодаря совместной работе компаний Cray и Nvidia. В каждом из 18 тыс. 688 узлов суперкомпьютера находится шестнадцатиядерный процессор AMD Opteron и графическая плата Nvidia Tesla K20X.
Титан нашел свое применение в Национальной лаборатории Оук-Ридж, расположенной в штате Tennessee. Он занят в проектировании экономичных двигателей, в изучении биотоплива, в расчетах последствий перемены климата.
Как утверждают составители данного рейтинга, отслеживающие появление самых мощных компьютеров в мире, десятка лидеров остается неизменной с 2013 года. В рейтинге находятся 233 представителя США, 73 – китайских модели, по три десятка суперкомпьютеров британского и японского производства, на три меньше у Франции, и Германию представляют 23 вычислительных машины.
Россию в данном рейтинге представляют пять машин, одна из которых – суперкомпьютер «Ломоносов», находящийся в МГУ им. М. В, Ломоносова, с производительностью 0,9 петафлопса по состоянию на ноябрь 2014 года находится на 58 месте.
Но нашего непосредственного внимания заслуживает самый мощный компьютер в мире – Tianhe-2 расположился на этом месте благодаря высокой – 33,86 петафлопс – скорости вычислений, что равнозначно миллиону миллиардов вычислений в секунду! Такую цифру сложно осознать человеческим разумом. Чтобы было более понятно, представьте, что могущественная техника в тридцать три миллиона раз мощнее любого iPad.
В машине находится в общей сложности 16 тысяч вычислительных узлов, каждый из которых состоит из трех двенадцатиядерных процессоров марки Xeon Phi E5-2692 и двух процессоров Intel Xeon IvyBridge. В свое оправдание китайские конструкторы заявили, что процессоры Интел использовались лишь для вычислительной части машины, в то время как вся остальная начинка – интерконнект, оперативка, вторичные процессоры и ПО – являются исключительно плодами китайского производства.
Объем памяти самого мощного компьютера в мире 1 тыс. 24 Тбайта, что превышает результаты обычного ПК в 12 раз. Для работы суперкомьютеру требуется порядка 18 тыс. КВт энергии. Общее количество ядер машины 3 млн. 120 тыс. Теоретически возможная работоспособность Tianhe-2 порядка 55 тысяч терафлопс.
Работает эта вычислительная техника на операционной системе Kylin Linux. Расположен суперкомпьютер в оборонном научно-техническом университете Народно-освободительной армии Китая.
Разработан он был Национальным университетом оборонных технологий КНР в сотрудничестве с компанией Inspur. В данный момент машина производит вычисления в области климата, моделирования мощных взрывов. В общем, занимается всем тем, чем и его коллеги. Его исследования были применены в разработке крупного авиалайнера С919, с его помощью можно наблюдать за Землей, определять последовательность генов. Он нашел свое применение в области административного управления, облачных вычислений и информационных услуг.
Чтобы создать самый мощный компьютер в мире, Китай потратил 390 миллионов долларов. На него возлагаются большие надежды – суперкомпьютер должен ускорить процесс развития таких областей как материаловедение, информационные технологии, военная, космическая техника, авиастроение.
В данный момент активно идут разработки противоспутниковых лазерных систем, ведется поиск новых источников энергии, и много других перспективных разработок, за которыми будущее.
Это не впервые в истории суперкомпьютеров, когда китайская ЭВМ занимает первую строчку рейтинга топ-500. Предшественник «Тяньхе-2» в 2010 году уже занимал лидирующую строчку списка, но продержался там недолго. Его сместили вычислительные гиганты из США и Японии. Чем ответят влиятельные державы Китаю на этот раз, покажет время. Но по прогнозам экспертов, на создание техники, способной превзойти результаты Tianhe-2, может уйти много времени.
Техника развивается и улучшается с каждым днём и компьютеры не исключение. Ваши эвм устаревают буквально на глазах, если вы купите персональный компьютер с хорошими характеристиками, то через несколько лет он будет считаться раритетом. Самые мощные компьютеры из начала 21 века не попадут и в топ 500 мощнейших компьютеров 2010 года. В связи с этим мы представим вам тройку самых мощных компьютеров на Земле. Такие компьютеры врядли смогут стоять у вас дома через 2-3 года, но через 15-20 возможно, что габариты таких машин уменьшаться до настольного ПК.
Компьютер прямиком из Германии, его мощность можно приблизительно равна сумме мощностей 50 тысяч обычных компьютеров. Компьютер состоит из 72 блоков, каждый из которых размером с телефонную будку. Энергопотребление очень скромное - всего 2,2 МВт. Пиковая производительность JUGENE 1 петафлопс.
Второй представитель суперкомпьютеров нашего времени Jaguar . В нём заключена огромная мощность: в первом разделе находится 18688 ячеек, в каждой из которых находится 2 шестиядерных процессора частотой по 2.3 МГц. и оперативная память в размере 16 Гб.(характеристики одной такой ячейки сравнимы с характеристиками мощного игрового ПК) Второй раздел содержит 7832 ячеек, в кажой содержиться один шестиядерный процессор частотой 2.1 Мгц и объём оперативной памяти равен 8 Гб. В компьютере Ягуар используется своя операционная система Cray Linux.
В компьютере насчитывается чуть меньше 180 000 ядер, частота каждого в среднем чуть больше 2.25 МГц. Объём оперативной памяти -362 ТБ. Объём дискового пространства - 6.6 петабайт.
И третий монстр семейства калькуляторов IBM ROADRUNNER . Производительность компьютера 1,026 петафлоп (1.026 квадрильона операций в секунду). Объём оперативной памяти 80 Тб, такой компьютер весит 255 тонн, стоит 133$ млн долларов и потребляет 4 МВт электроэнергии, общая длина кабелей подключения 88 километров.
Ученые из разных стран мира трудятся над тем, чтобы создать самый мощный компьютер в мире. Каждый год выходят все более производительные электронно-вычислительные машины, которые используются в научных целях. Характеристики этой техники просто поражают воображение, а ее стоимость достигает сотен миллионов долларов. Далее выясним, какой самый мощный в мире компьютер и каковы основные обязанности, которые он должен выполнять. Также рассмотрим характеристики наиболее производительных ПК для домашнего пользования.
В 90-х гг. XX века возникла идея о создании списка самых продуктивных электронно-вычислительных машин. Впервые он появился в 1993 г. и включал в себя 500 суперкомпьютеров со всего мира. С этого времени данный рейтинг составляется и публикуется дважды в год. Для подсчета мощности того или иного компьютера была введена такая величина, как флопс, которая показывает, сколько вычислительных операций способна проводить та или иная машина в одну секунду.
Создатели рейтинга отмечают тот факт, что за последние 15 лет производительность ЭВМ увеличилась в тысячу раз. Если в начале 2000-х самый мощный в мире компьютер обладал вычислительной мощностью в 4 терафлопса (четыре миллиарда вычислительных операций в секунду), то сейчас он даже не входит в TOP-500.
Лидером в производстве суперкомпьютеров являются США, которым принадлежит 233 машины из вышеупомянутого списка. Следом за ними идут Китай, Великобритания, Япония и Франция. Несмотря на лидирующую позицию США, самый мощный компьютер в мире, фото которого представлено ниже, находится именно в Поднебесной. Эта разработка китайских ученых получила название “Тяньхэ-2”. Уже три года подряд она занимает первую строчку в рейтинге, сместив с этого места американскую машину Titan. Правительство Китая потратило на создание суперкомпьютера более 390 миллионов долларов и возлагает на него большие надежды.
Хотелось бы отметить, что эта техника практически не имеет ничего общего с обычными портативными компьютерами. В основном эти машины занимают огромную площадь, равную половине футбольного стадиона, и используются только в военных или научных разработках.
Чем же так примечателен самый мощный компьютер в мире? Характеристики этой машины в миллионы раз превосходят даже самые производительные домашние ПК. Она оснащен 16 тысячами вычислительных узлов, каждый из которых оборудован двумя двенадцатиядерными процессорами Xeon Phi E5-2692 и доукомплектован тремя процессорами Intel Xeon IvyBridge. Работоспособность каждого узла обеспечивает 64 Гб оперативной памяти DDR3 и 24 ГБ DDR5. Суммарное количество всех ядер этой системы достигает отметки в 3.12 миллиона. “Тяньхэ-2” имеет производительность 3386 терафлопс, или же 33.86 петафлопс, обгоняя своего ближайшего преследователя Titan (17.59 петафлопс) практически в два раза.
Работает самый мощный в мире компьютер под управлением операционной системы Linux. Также в нем установлены накопители памяти общим объемом 12.4 петабайт.
После создания суперкомпьютера было заявлено, что он будет использоваться только во благо науки, в частности для исследований в области биологии и физики. Но вскоре после этого американское правительство завило о запрете поставок процессоров от компании Intel, которые являются одной из составляющих этой машины. Аргументировалось это тем, что самый мощный в мире компьютер используется для создания нового оружия массового поражения, а это, в свою очередь, может грозить безопасности США. Возможно, в этом и есть правда, ведь профинансировало проект “Тяньхэ-2” Министерство обороны КНР. Все сведения о нем и результаты исследований хранятся в строжайшей тайне, поэтому об истинном предназначении суперкомпьютера пока ничего невозможно узнать.
Возможно, в США специально были предприняли подобные меры, чтобы притормозить темпы развития китайских суперкомпьютеров, которые сместили с первой строчки американские аналоги.
Теперь перейдем от огромных машин стоимостью в сотни миллионов долларов к их более компактным версиям для домашнего пользования. Если самые производительные ЭВМ мира используются в научных целях или для создания нового оружия, то домашние ПК выполняют менее масштабные задачи. В первую очередь они должны без проблем справляться с любыми видеоиграми и прочими ресурсоемкими приложениями. Также эта техника используется для создания 3D-графики, обработки фото и видео. Самые производительные компьютеры можно подключать одновременно к нескольким мониторам, что обеспечит комфорт и удобство в работе.
Как в случае с мощными суперкомпьютерами, домашние ПК с каждым годом становятся все производительнее, и та техника, которая 2-3 года назад считалась топовой, сейчас во многом проигрывает своим более молодым моделям. Так какими характеристиками должен обладать самый мощный компьютер в мире для игр на сегодняшний день?
Несмотря на конкуренцию между Intel и AMD, техника последних уступает по мощности своим конкурентам. Самым производительным процессором, доступным обычным пользователям, является Intel Core i7-5960X Extreme Edition. Он имеет в наличии 8 физических ядер с тактовой частотой 3 ГГц и возможностью разгона до 3.5 ГГц.
Наиболее важным элементом любого игрового компьютера является видеокарта. Для топового ПК 2015 года лучше всего подойдет недавно вышедшая GeForce GTX Titan от компании Nvidia. Она имеет в наличии 12 Гб памяти DDR5 разрядностью 384 bit. В связке с материнской платой Asus Rampage V Extreme можно использовать до четырех подобных видеокарт в одном ПК.
Для работы вышеупомянутого процессора потребуется новая оперативная память DDR4, которая быстрее своей предшественницы на 40 %. Ее объем зависит от индивидуальных предпочтений каждого пользователя, но желательно, чтобы на ПК имелось не менее 16 ГБ. Также нужно побеспокоиться о приобретении надежного блока питания. Желательно использовать устройства мощностью более 1000 W.
Если хочешь максимальной производительности, то придется заплатить немаленькие деньги. Но оно того стоит, ведь собрав ПК из этих комплектующих, можно не беспокоиться об апгрейде своей системы еще много лет. За сам процессор только придется заплатить 1000 долларов, плюс 1500 долларов нужно отдать за видеокарту. В общем, вся сборка обойдется минимум в 5000 долларов, если использовать только одну видеокарту. При комплектации ПК 4 видеоадаптерами, максимальным количеством оперативной памяти, жесткими дисками и SSD- накопителями цена возрастет до 11 тысяч долларов США.
Самый мощный компьютер в мире почти завершил департамент энергетики США потратив $325 млн на постройку двух компьютеров в национальной лаборатории в штате Калифорния. Еще $100 миллионов агенство потратит на программу, предназначенную для улучшения приложений, которые будут работать на новых машинах.
Хотя спецификация для новых самых быстрых машин до сих пор окончательно не определена они должны работать на максимальной скорости между 100 и 300 петафлопа. Каждый петафлоп равен 10 15 операций с плавающей запятой в секунду .
Петафлоп равен 1 тысяче триллионов операций в секунду с плавающей запятой, что важно
Это уже ближе к цели создания первого экзафлопса (10 18 флоп) — суперкомпьютеру являющимся следующей крупной вехой в области высокопроизводительных вычислений.
Разработчики предположили, что если нынешние темпы улучшения в области высокопроизводительных вычислений останутся, первый самый мощный компьютер в мире с производительностью порядка одного эксафлопса может появиться где-то около 2022 — 2023 годах и это будет самый быстрый и мощный компьютер. Некоторым технологиям необходима работа с мощными вычислителями.
Суперкомпьютеры будут открыты для научного сообщества и, как ожидается, будут работать до 300 петафлоп. Сперва вычислители будут обрабатывать около 200 петафлопа для национального управления по ядерной безопасности и будут использоваться для проверки безопасности ядерного оружия. Машины в строю ожидаются в 2017 или 2018 году. Очевидно, что будут стремиться увеличивать вычислительные мощности и хостинг провайдеры, учитывая что высокое время аптайма и быстрая загрузка страниц важны для увеличения посещаемости сайтов.
Самый мощный компьютер в мире китайский «Тяньхэ-2». Ожидается, что скорость обеих машин департамента энергетики США будет быстрее, чем самый быстрый компьютер и текущий мировой рекорд – «Тяньхэ-2», который достигает максимальной скорости почти 35 петафлопа. Суперкомпьютер спроектирован в Китае в национальном оборонном суперкомпьютерном центре в Гуанчжоу. Хотя китайские инженеры работают чтобы увеличить скорость до 100 петафлопа на «Тяньхэ-2».
Дизайн самых быстрых компьютеров, как ожидается, будет продолжаться с новой тенденцией в реконструкции Топ суперкомпьютеров. Инженеры ранее увеличили мощности суперкомпьютеров путем добавления дополнительных центральных процессоров (ЦП) которые служат мозгами машины.
Так просто добавить больше процессоров нельзя чтобы добраться до эксафлопса. В новых машинах добавится использование графических процессоров (GPU), ускорятся определенные вычисления, а также добавятся новые высокоскоростные взаимосвязи между GPU и CPU. В результате несмотря на то, что машина будет иметь в 5-10 раз самую высокую производительность, она будет расходовать только на 10% больше энергии. Компоненты для новой самой быстрой машины будут изготавливать IBM, NVIDIA и Mellanox.
Таким образом, положило начало мощным вычислителям.
Ожидается, что новые вычислительные средства позволят помочь в областях, начиная от материаловедения и разработки исследований биотоплива до инженерных расчетов ядерного оружия. Высокопроизводительные вычисления необходимы для поддержания систем управления содержимым и программного обеспечения в целом.
Мощный компьютер российской разработки «Ломоносов-2» находится в научно-вычислительном центре МГУ. Мощность отечественного вычислителя порядка 2, 5 петафлопс. Количество ядер около 50 тысяч. Применяется для различных вычислительных задач как фундаментальной так и прикладной науки.
Вычислитель «Ломоносов-2»
Применение суперкомпьютеров необходимо при разработке новых технологий для автомобилей на ядерном топливе или анонсированный и уже выпускаемый как серийный автомобиль на водородных ячейках.
