Superračunar

Superkompjuter je računar sa visokim nivoom performansi u poređenju sa računarom opće namjene. Performanse superračunara se obično mjere u operacijama s pomičnim zarezom u sekundi (FLOPS) umjesto u milion instrukcija u sekundi (MIPS). Od 2017. postoje superračunari koji mogu da rade preko 10 ¹⁷ FLOPS (sto kvadriliona FLOPS-a, 100 petaFLOPS ili 100 PFLOPS).^[3]

IBM Blue Gene/P superkompjuter "Intrepid" u Argonne National Laboratory pokreće 164.000 procesorskih jezgara koristeći normalne klima uređaje u podatkovnom centru, grupisanih u 40 rekova/ormana povezanih brzom 3D torus mrežom .^[1][2]

Računska snaga 1 najboljeg superkompjutera svake godine, mjerena u FLOPS

Poređenja radi, desktop računar ima performanse u rasponu od stotina gigaflopsa (10¹¹ ) do desetina teraFLOPS (10¹³ ).^[4][5]

Od novembra 2017. svih 500 najbržih superračunara na svijetu radi na operativnim sistemima baziranim na Linuxu.^[6] Dodatna istraživanja se provode u Sjedinjenim Državama, Evropskoj uniji, Tajvanu, Japanu i Kini kako bi se izgradili brži, moćniji i tehnološki superiorniji superkompjuteri eksa skale.^[7]

Superračunari igraju važnu ulogu u oblasti računarske nauke i koriste se za širok spektar računarski intenzivnih zadataka u različitim oblastima, uključujući kvantnu mehaniku, vremensku prognozu, istraživanje klime, nafte i gasa, molekularno modeliranje (izračunavanje struktura i svojstava). hemijskih spojeva, bioloških makromolekula, polimera i kristala) i fizičke simulacije (kao što su simulacije ranih trenutaka svemira, aerodinamika aviona i svemirskih letjelica, detonacija nuklearnog oružja i nuklearna fuzija). Bili su neizostavni u polju kriptoanalize.^[8]

Superkompjuteri su predstavljeni 1960-ih, a nekoliko decenija najbrže su pravili Seymour Cray iz Control Data Corporation (CDC), Cray Research i kasnije kompanije koje su nosile njegovo ime ili monogram. Prve takve mašine bile su visoko podešene konvencionalne konstrukcije koje su radile brže od njihovih savremenika opće namjene. Tokom decenije, dodavane su sve veće količine paralelizma, a tipično su imali jedan do četiri procesora. U 1970-im, vektorski procesori koji rade na velikim nizovima podataka počeli su da dominiraju. Značajan primjer je vrlo uspješan Cray-1 iz 1976. godine. Vektorski računari su ostali dominantni dizajn sve do 1990-ih. Od tada do danas, masovni paralelni superračunari sa desetinama hiljada standardnih procesora postali su norma.^[9][10]

SAD su dugo bile lider na polju superkompjutera, prvo kroz Cray-ovu gotovo neprekidnu dominaciju u ovoj oblasti, a kasnije i kroz razne tehnološke kompanije. Japan je napravio velike iskorake na tom polju 1980-ih i 90-ih, a Kina je postajala sve aktivnija na tom polju. Od maja 2022. najbrži superkompjuter na TOP500 listi superkompjutera je Frontier, u SAD, sa LINPACK referentnim rezultatom od 1,102 ExaFlop/s, a prati ga Fugaku.^[11] SAD ima pet od 10 najboljih; Kina ima dva; Japan, Finska i Francuska imaju po jedan.^[12] U junu 2018., svi kombinovani superkompjuteri na listi TOP500 probili su 1 exaFLOPS oznaku.^[13]