Superkompüterlər son dərəcə mürəkkəb problemləri həll etmək üçün nəzərdə tutulmuş yüksək məhsuldar hesablama sisteminə malik cihazlardır. Formal olaraq, onlar adi tək yüksək məhsuldar sistemlərdən çoxlu hesablama qovşaqlarından ibarət çoxluq təşkil etmələri ilə fərqlənirlər. Paralel prosessorların gücünü cəmləşdirməklə bu cür qurğular nəhəng məlumatları emal etməyə və son dərəcə mürəkkəb hesablamalar aparmağa qadirdir.
Onlar necə təşkil olunub?
Superkompüterlər bir şəbəkə ilə birləşdirilən yüzlərlə, hətta minlərlə yüksək performanslı qurğudan ibarət ola bilər. Belə şəbəkələrin məhsuldarlığı yüzlərlə gigabitə çata bilər. Bir sistemə toplanan və öz aralarında düzgün konfiqurasiya edilən maşınlar, performansı petafloplarla ölçüləcək bir böyük superkompüter yaradır. Sadə sözlə, superkompüter saniyədə onlarla və yüzlərlə katrilyon əməliyyatı yerinə yetirə bilir. Bir insana onilliklər, hətta əsrlər lazım olsa, sistem saniyələr ərzində emal edəcək/hesablayacaq/modelləşdirəcək.
Flops, saniyədə yerinə yetirilən fərdi üzən nöqtə əməliyyatlarının sayına əsaslanan kompüter sürətinin ölçü vahididir. "Peta" birdən sonra 15 sıfır (kvadrilyon və ya 1 milyon milyard) deməkdir. Beləliklə, 1 Petaflops (PFLOPS) superkompüterin saniyədə 10-dan 15-ci gücə qədər əməliyyat yerinə yetirə bilməsi deməkdir.
Vizual olaraq müasir superkompüterlər məlumat mərkəzinə bənzəyir, burada avadanlıqlar birləşdirilmiş soyutma, yanğınsöndürmə, ventilyasiya və fasiləsiz enerji təchizatı sistemləri ilə texnoloji rəflərdə yığılır.
Onlar nə üçün istifadə olunur?
Superkompüterlər bir sıra son dərəcə mürəkkəb problemləri həll etməyə və böyük həcmdə verilənləri emal etməyə qadirdir. Onlar çox vaxt böyük hesablama gücü tələb edən mürəkkəb proqramları idarə etmək üçün istifadə olunur. Digər server güclərindən fərqli olaraq, superkompüterlər tipik problemləri həll etmir; onların dəyəri həqiqətən mürəkkəb məsələlərin proqnozlaşdırılmasında, modelləşdirilməsində və ya təhlilində olur. Bu gün onlar müxtəlif istiqamətlərdə və sahələrdə tətbiqini tapıblar: meteorologiya, biologiya, fizika, kimya, hesablama dilçilik, geologiya, səhiyyə, silahlar, sosiologiya, kriptoqrafiya.
Onlar superkompüterlərdən istifadə edərək nüvə silahları üzərində hesablamalar aparır, daşqınlardan tutmuş raket uçuşlarına qədər hadisələri simulyasiya edir, zəlzələləri proqnozlaşdırır, neft yataqlarını müəyyənləşdirir, DNT-ni deşifrə edir, kosmik gəmilər və reaktorlar layihələndirir, yeni dərmanlar üzərində araşdırma aparır və yeni materiallar yaradırlar. Onlardan süni intellektin inkişafı üçün də istifadə olunur.
Necə meydana çıxdı?
Superkompüterlərin yaradılması üçün ilkin şərtlər 20-ci əsrin əvvəllərində başlamışdır. Müdafiə, sənaye və elmi-texniki fəaliyyətin inkişafı ilə hesablama və riyazi maşınlara ehtiyac artdı. İlk belə obyekt amerikalı mühəndis Seymur Krey tərəfindən yaradılmış Cray-1 hesab olunur. Bu maşının pik rejimlərdə məhsuldarlığı saniyədə 160 milyon əməliyyata çatdı ki, bu da o dövrdə kompüter hesablamalarının konsepsiyasını tamamilə dəyişdirdi.
1990-cı illərdə texnologiyanın sürətli inkişafı başladı və superkompüterlər kənarda durmadı. ABŞ və Yaponiyada minlərlə paralel işləyən prosessorları olan maşınlar görünməyə başladı. IBM, Hewlett-Packard və digər şirkətlər kimi ənənəvi kompüter bazarının oyunçuları məhsuldarlıq yarışına qoşulublar. 20-ci əsrin sonunda maşınlar teraflopları (saniyədə trilyon əməliyyat) hesablama maneəsini qıra bildi. 21-ci əsrin əvvəllərində superkompüterlər petaflopların (PFLOPS) rekord performans səviyyəsinə nail oldular.
Top500 superkompüter reytinqi
Dünyanın ən güclü hesablama sistemlərini qiymətləndirmək üçün 1993-cü ildə xüsusi reytinq yaradılmışdır. Top500 layihəsi müəyyən qiymətləndirmə meyarlarına uyğun olaraq ildə iki dəfə (iyun və noyabr aylarında) tamamlanmış testlər əsasında müasir məlumatları dərc edir. Reytinqdə liderlik mövqeyini saxlamaq texnoloji tərəqqinin sürətinə görə kifayət qədər çətindir.
Dünyada superkompüterlər.
Reytinqdə yer alan 500 maşından ən çox superkompüter Çin, ABŞ, Yaponiya və Almaniyada yerləşir.
Dünyanın ən güclü 5 superkompüteri
№1. Frontier, Amerika Birləşmiş Ştatları
American Frontier! 2021-ci ildə quraşdırılıb, rəsmi olaraq 2022-ci ildə fəaliyyətə başlayıb. Sərhəd texnologiya və elmdə innovasiya, sürət və dəqiqliyin gücləndiricisi olmaq üçün nəzərdə tutulub. Bu güclü zərgərlik Tennessi ştatındakı Oak Ridge Liderlik Hesablama Təsislərində (OLCF) yaşayır. Dərindən nəfəs alın və təfərrüatlarını oxuyun
Processor: AMD Optimized 3rd Generation EPYC 64C 2GHz
OS: HPE Cray
Number of cores: 8,730,112
Linpack performance: 1,102.00 PFlops/s
Power: 21,100.00 kW (submitted)
№2. Fuqaku
Heyrətamiz sürət və güc Fuqakunun xüsusiyyətləridir! O, 2020-ci ildə (iyun) qlobal COVID-19 pandemiyası kontekstində yaradılmışdır. Yaponiyanın Vako şəhərindəki RIKEN Hesablama Elmləri Mərkəzi tərəfindən keçirilir. Bu superkompüter artıq yüksək səviyyədədir –
Processor: A64FX 48C 2.2GHz
OS: Red Hat Enterprise Linux
Number of cores: 7,630,848
Linpack performance: 442.01 PFlop/s
Power: 29,899.23 kW
3.LUMI, Finlandiya
LUMI EuroHPC Birgə Müəssisəsi (EuroHPC JU) və Böyük Vahid Müasir İnfrastruktur (LUMI) konsorsiumunun başqa bir layihəsidir. O, Finlandiyanın Kajaani şəhərində yerləşən İT Elm Mərkəzi (CSC) tərəfindən keçirilir. İndi onun texniki detallarına hazır olun. Bu siyahıdakı nömrələr ağlasığmaz dərəcədə kütləvi olur!
Processor: AMD Optimized 3rd Generation EPYC 64C 2GHz
OS: HPE Cray
Number of cores: 2,220,288
Linpack performance: 309.10 PFlop/s
Power: 6,015.77 kW (submitted)
4.Leonardo, İtaliya
Leonardo Universitetlərarası Konsorsium Yüksək Performanslı Sistemlərin binasında yaşayır. CINECA, italyan dilində onun baş hərfləri. O, Universitet və Tədqiqat Nazirliyi (MUR) və Avropa Yüksək Performanslı Hesablama Birgə Müəssisəsi (EuroHPC JU) tərəfindən yaradılmışdır. Leonardo dünyaya 24 noyabr 2022-ci ildə təqdim edildi.
Processor: Xeon Platinum 8358 32C 2.6GHz
OS: Linux
Number of cores: 1,463,616
Linpack performance: 174.70 PFlop/s
Power: 5,610.00 kW (optimized)
№5 Summit
ABŞ Energetika Nazirliyi tərəfindən idarə olunan Oak Ridge Milli Laboratoriyasında superkompüter. 2018-ci ilin iyunundan 2020-ci ilə qədər o, Top500 reytinqinə başçılıq edib.
Processor: IBM POWER9 22C 3.07GHz
OS: RHEL 7.4
Number of cores: 2,414,592
Linpack performance: 148.60 PFlop/s
Power: 10,096.00 kW (submitted)
