map II LO im. ks. prof. Tischnera, Rabka-Zdrój

Superkomputery

Definicja:

Superkomputer to komputer znacznie przewyższający możliwościami powszechnie używane komputery, w szczególności dysponujący wielokrotnie większą mocą obliczeniową.


Budowa:

Współczesne superkomputery uzyskują swoją wydajność dzięki połączeniu wielu tysięcy procesorów i zrównoleglaniu wykonywanych obliczeń. Z powodów ekonomicznych stosuje się procesory dostępne w produkcji masowej, ponieważ koszty zaprojektowania i wyprodukowania nowych typów procesorów są znacznie wyższe niż koszty produkcji superkomputerów. Aby umożliwić efektywne wykorzystanie mocy obliczeniowej tych procesorów, używa się specjalnie zaprojektowanej pamięci hierarchicznej i najwydajniejszych dostępnych połączeń do przesyłania danych pomiędzy nimi. Z powodu takiej architektury, superkomputery mogą jednak osiągać wysoką wydajność jedynie dla obliczeń, które dają się w dużym stopniu zrównoleglić.

Współcześnie większość superkomputerów to pojedyncze egzemplarze, zaprojektowane i wyprodukowane na zamówienie, zazwyczaj z seryjnie produkowanych procesorów i innych podzespołów. Koszty ich produkcji sięgają miliarda dolarów.


Wydajność

Główną miarą wydajności, stosowaną obecnie dla superkomputerów, jest liczba wykonywanych w ciągu sekundy operacji na liczbach zmiennoprzecinkowych (FLOPS). Podaje się ją często z odpowiednim przedrostkiem SI. Przykładowo teraflops („TFLOPS”) to 1012 FLOPS, a petaflops („PFLOPS”) to 1015 FLOPS. Mierzy się ją za pomocą odpowiednich testów wzorcowych. Najpopularniejszym takim testem jest LINPACK, mierzący szybkość rozwiązywania gęstych układów równań liniowych za pomocą metody Gaussa.

Ponieważ wiele problemów stawianych superkomputerom daje się sprowadzić do rozwiązywania takich równań, test ten jest wygodną abstrakcją pomiaru efektywności w rozwiązywaniu takich problemów. Superkomputery uzyskujące najwyższe wyniki w tym teście są od 1993 roku publikowane na liście TOP500.

Inną miarą wydajności superkomputerów jest miara FLOPS/wat, uwzględniająca oprócz szybkości wykonywania obliczeń również zużycie prądu przez superkomputery. Najefektywniejsze według tej miary superkomputery z listy TOP500 są publikowane od 2007 roku na liście Green500.


Zastosowanie:

Superkomputery są używane w armii, badaniach naukowych i biznesie. Instytuty naukowe udostępniają czas swoich komputerów recenzowanym projektom naukowym, których lista jest często publicznie dostępna.

Przykładowo na komputerach w ICM prowadzone są symulacje astrofizyczne, biochemiczne, hydrologiczne, epidemiologiczne i aerodynamiczne, jak również badania należące do teorii liczb i algebry liniowej.

Przykładowe zastosowania superkomputerów to:

Źródło: https://pl.wikipedia.org/wiki/Superkomputer - Wikipedia, wolna encyklopedia
superkomputery
Superkomputery