Суперкомпьютеры помогают людям решать сложные задачи

На сегодняшний день суперкомпьютеры, показывая чудеса вычислительной мощности, помогают решать крупнейшие научные проблемы. Большие суперкомпьютеры в десятки раз быстрее и производительнее, чем обычные ПК.

Такая скорость достигается за счет параллельной обработки и выполнения многих вычислений одновременно. Суперкомпьютеры используются для составления прогноза погоды и для моделирования мозга человека. Больше компьютеры часто создаются из тех же компонентов что и обычные ПК, но в них комплектующие особым образом интегрируются для достижения лучшей производительности.

Первые суперкомпьютеры были разработаны в 60-х года прошлого века по проекту инженера Сеймура Крея в компании Control Data Corporation (CDC). В 1964 году был выпущен первый суперкомпьютер CDC 6600. Позже инженер Крей основал свою компанию, которая выпустила такие суперкомпьютеры как Cray-1 и Cray-2. Первый из них датируется 1976 годом, а второй 1985 годом. В этих ранних суперкомпьютерах было только несколько процессоров.

А в 90-х годах 20 века в США и в Японии уже производились суперкомпьютеры с тысячами процессоров. В 1994 году компьютер Fujitsu, обладавший 166 процессорами был признан самым быстрым. В 1996 году компьютер Hitachi SR2201, в котором было уже более 2000 процессоров, стал самым производительным.

По состоянию на июнь 2013 году китайский Tianhe-2 был признан самым быстрым суперкомпьютером в мире. Скорости у таких устройств измеряются в флопсах. Современные суперкомпьютеры обладают скоростью в петафлопс, что составляет квадрилионы флопс. Упомянутый китайский суперкомпьютер может производить вычисления со скоростью в 33,86 петафлопс, а такой суперкомпьютер как Cray Titan, занимающий третье место в рейтинге наиболее быстрых компьютеров, обладает скоростью в 17,59 петафлопс.

Такие вычислительные мощности делают возможным использовать эти машины для решения задач в разных областях, начиная от астрофизики и заканчивая науками, изучающими мозг человека.  Эти устройства используются для получения ответа на вопрос о создании Вселенной во время Большого Взрыва.

Американские исследователи применяют суперкомпьютеры для моделирования формирования первых галактик и для процесса рождения звезд. Использование таких больших компьютеров как IBM Roadrunner позволило одной из американских научных лабораторий исследовать тайны черной материи.

Еще одной областью применения суперкомпьютеров можно назвать прогнозирование погоды. В частности, в 2008 году такие компьютеры применялись для определения направления урагана Айк, что привело к улучшению прогноза на 15%.

Кроме этого ученые используют суперкомпьютеры для решения такой сложной задачи как моделирование человеческого мозга. В частности в Швейцарии ведется работа по созданию виртуального человеческого мозга.

Современные суперкомпьютеры, как правило, состоят из больших центров по обработке данных, в которых множество процессоров связаны между собой.

Распределенные вычисления тоже можно рассматривать, как некую форму суперкомпьютеров, так как она состоит из большого числа отдельных компьютеров, подключенных к сети Интернет. Объединенные в единую сеть компьютеры, используют часть своей мощности для решения разных проблем. Наиболее известным можно считать проект SETI @ Home, нацеленный на поиск внеземного разума. В этом проекте множество людей, запуская специальную программу на своем компьютере, принимают участие в поиске разумной жизни, анализируя сигналы из космоса.

Как считают эксперты, в будущем суперкомпьютеры будут в 50 раз быстрее современных. Все это потребует больше энергии, что позволяет сделать вывод о том, что повышение энергоэффективности станет одной из основных задач в будущем.