Najwydajniejsze superkomputery na świecie – lokalizacje i funkcje

Superkomputery – jednostki które znacząco przewyższają swoją wydajnością topowe stacje robocze, a nawet złożone klastry serwerów znajdujących się w centrach danych największych organizacji na świecie od zawsze budzą zaciekawienie internautów, którzy interesują się nowymi technologiami.

Najwydajniejsze komputery na świecie najczęściej pokazują, w którym kierunku rozwijać się będzie świat IT oraz na jakie wzrosty wydajności w komputerach, na których pracujemy w domu czy pracy możemy liczyć na przestrzeni najbliższych lat.

Po raz pierwszy termin superkomputer pojawił się na rynku w latach 60 XX wieku i od tego czasu tworzone są najwydajniejsze komputery na świecie, które konkurują wobec siebie o miano najwydajniejszego komputera świata.

Warto podkreślić, że postęp technologiczny powoduje, że każdy superkomputer staje się przestarzały po zaledwie kilku latach, a często koszty budowy takiej maszyny są niewspółmierne do osiągniętych korzyści. Superkomputery najcześciej służą ośrodkom badawczym, ale są również bardzo często wykorzystywane w celach komercyjnych.

Superkomputery sprzed około 20 lat aktualnie mają wydajność porównywalną lub mniejszą od dzisiejszych smartfonów, tabletów czy komputerów ultraprzenośnych. Czteroletni już iPhone Xs z procesorem Apple A12 Bionic posiada wydajność na poziomie 7,5 GFLOPS, która w latach 90 tych XX wieku spowodowałaby, że byłby on jednym z 30 najwydajniejszych komputerów na świecie.

Najwydajniejsze jednostki obliczeniowe na świecie wykorzystuje się aktualnie do długoterminowego i dokładnego prognozowania pogody oraz zmian klimatu, badania potencjalnego przebiegu reakcji chemicznych, badania różnych zmiennych w procesie rekonstrukcji wypadków lotniczych, optymalizacji aerodynamiki projektowanego sprzętu specjalistycznego np. samolotów, śmigłowców czy samochodów wyczynowych, badań nad prędkością starzenia się broni jądrowej i termojądrowej czy badań nad medycyną.

Poniżej przedstawiamy najwydajniejsze komputery na świecie, które działają w momencie publikacji tekstu (październik 2022 roku).

1. Frontier

Frontier to najnowszy superkomputer, który został zbudowany i uruchomiony zaledwie kilka miesięcy temu. Jest on pokazem możliwości technologicznych firm Hewlett-Packard Enterprise oraz AMD.

HPE OLCF-5, ponieważ tak w teorii nazywa się superkomputer Frontier to pierwsze tego typu urządzenie klasy exascale, które umieszczono w Oak Ridge National Labolatory w Stanach Zjednoczonych. Koszt jego budowy wynosił około 600 milionów dolarów. Komputer posiada wydajność 1,685 exaFLOPSa.

Superkomputer składa się z 9,472 procesorów AMD Epyc 7A53s “Trento” z 64 rdzeniami każdy o taktowaniu 2 GHz (606,208 rdzeni łącznie) i 37,888 układów graficznych Radeon Instinct MI250X (8,335,360 rdzeni łącznie).

Frontier jest również najbardziej energooszczędnym superkomputerem na świecie. Jego stosunek wydajności do energochłonności wynosi 62.68 gigaflopa/wat.

Komputer zajmuje powierzchnię 680 m2 i jest wykorzystywany do przeprowadzania badań naukowych.

2. Fugaku

Fugaku to aktualnie drugi najszybszy superkomputer na świecie. To także maszyna, która jest owiana złą sławą. Komputer został uruchomiony w 2020 roku, ale pełne uruchomienie całej infrastruktury jeszcze się nie odbyło. Dodatkowo w międzyczasie komputer została zdeklasowany przez nowszą maszynę z USA.

Fugaku został zbudowany przez japońskiego giganta komputerowego Fujitsu jako następca dla superkomputera K z 2011 roku. Został zaprojektowany w celu badania zmian klimatu.

Do budowy superkomputera wykorzystano 168,976 procesorów A64FX produkcji Fujitsu. Każdy proces posiada 48 rdzeni. Aktualna moc obliczeniowa wynosi 1.42 exaFLOPSa.

Koszt budowy komputera Fujitsu Fugaku szacowany jest na około miliard dolarów. Całość pracuje pod kontrolą specjalnie przygotowanego systemu operacyjnego Linux RedHat 8.

3. LUMI

Dopiero na trzecim miejscu znajduje się najszybszy superkomputer zlokalizowany w Europie. LUMI – Large Unified Modern Infrastructure – to superkomputer zlokalizowany w centrum danych CSC w Kajaani w Finlandii.

Komputer posiada około 200 000 rdzeni, które są w stanie przetwarzać dane z wydajnością szczytową około 550 petaFLOPSów.

LUMI zbudowano na takiej samej infrastrukturze jak najwydajniejszy superkomputer na świecie – Frontier. Całość wykorzystuje procesory AMD EPYC oraz układy graficzne AMD Radeon Instinct. Niższa wydajność LUMI wynika bezpośrednio z mniejszej ilości procesorów oraz układów graficznych.

Komputer wyposażono w 32 terabajty pamięci operacyjnej oraz 117 petabajty pamięci masowej. LUMI zajmuje powierzchnię 150 m2, zużywa 8,5 MW prądu i kosztował około 144,5 miliona Euro.

4. Summit

Czwarty najwydajniejszy superkomputer na świecie również znajduje się w Oak Ridge National Labolatory, a więc w miejscu, w którym znajdziemy najwydajniejszy komputer na świecie – Frontier.

Summit został uruchomiony w listopadzie 2018 roku i był najwydajniejszym komputerem na świcie do czerwca 2020 roku, kiedy to został pokonany przez Fugaku.

Superkomputer oparto na architekturze opracowanej przez IBM w kooperacji z NVIDIA. Komputer posiada 9,216 procesorów POWER9 po 22 rdzeni każdy oraz 27,648 układów graficznych NVIDIA Tesla V100.

Summit wykorzystywany jest do rozwiązywania skomplikowanych zadań z sektora energetycznego, badań nad sztuczną inteligencją oraz medycyną.

5. Sierra

Piąty najwydajniejszy superkomputer na świecie również zlokalizowany jest w Stanach Zjednoczonych. Komputer Sierra jest własnością Narodowej Administracji Bezpieczeństwa Nuklearnego i służy do przeprowadzania symulacji użycia broni jądrowej oraz wirtualnego sprawdzania skuteczności opracowywanej przez Stany Zjednoczone broni jądrowej, co pozytywnie wpływa na koszty tychże testów.

Superkomputer Sierra oparto na architekturze wykorzystanej do budowy superkomputera Summit. Model wykorzystywany przez Narodową Administrację Bezpieczeństwa Nuklearnego jest wyposażony w mniejszą liczbę procesorów i układów graficznych, co przekłada się na niższą wydajność.

Zgłoś naruszenie/Błąd