Суперкомпьютер

Cегодня в число традиционных экономических показателей (таких как ВВП и золотовалютные запасы) настойчиво стремится попасть еще один — суммарная мощность компьютеров, которыми располагает отдельная страна. Наибольший вес этому показателю будут придавать именно суперкомпьютеры. Еще 15 лет их производство было большой диковинкой, а сейчас оно поставлено на поток. Логическая способность суперкомпьютеров гораздо выше, чем у обыкновенных машин, их архитектура позволяет ускорить выполнение задач в несколько раз.

Шестидесятые годы ХХ века стали звездным часом советской науки, особенно вычислительной техники. В это время работало множество научных институтов, в которых трудились настоящие гении своего дела — С. А. Лебедев, И. С. Брук, В. М. Глушков и т. д. Созданная в 1967 году БЭСМ была оригинальным русским компьютером, спроектированным параллельно со своим западным собратом. На ее основе действовали знаменитые «Эльбрус», «Эльбрус- 2», «Мир-2».

Именно в «Эльбрусе» впервые, задолго до западных разработок, стали применяться многопроцессорные компьютеры. Многие иностранные ученые, конечно, не согласны, но это факт: впервые суперкомпьютеры начали функционировать именно у нас. К сожалению, в дальнейшем с суперкомпьютерами в нашей стране произошло то же самое, что и со многими другими техническими новинками и промышленностью вообще — ее перестали финансировать. Зато большое распространение суперкомпьютеры получили в США.

Сегодня суперкомпьютеры уже не редкость. Они производятся многими компаниями. Причем цена на них гораздо ниже, чем, скажем, лет 10 назад. Хотя понятно, что чем дешевле сервер, тем проще его процессоры. Как бы там ни было, суперкомпьютеры значительно облегчают любую работу: ведь гораздо выгоднее, когда громоздкие вычисления разделяются на мелкие части и перепоручаются отдельному процессору — осуществляется «параллельное вычисление». Чем больше процессоров, тем больше скорость выполнения операции, а производительность системы увеличивается.

Отдельные вычислительные узлы могут быть и не соединены в один корпус, а представлять отдельно стоящие компьютеры. Тогда будет проходить не «параллельное вычисление», а «распределенное». Например, предварительная обработка данных будет производиться на пользовательской станции, моделирование — на конвейерной, решение уравнений — на пользовательской системе, а визуальные задачи — на графической станции.

Применение:
Первоначально суперкомпьютеры создавались для проведения сложных вычислений, связанных с ядерными и ракетными исследованиями. Именно на подобных компьютерах проводили моделирование изменений, происходящих внутри ядерных зарядов. Эти эксперименты позволили отказаться от реальных ядерных испытаний. В наши дни такие изыскания продолжают проводиться: мощный многопроцессорный компьютер Blue Pacific компании IBM используется именно для симуляции испытаний ядерного оружия.

Но сфера применения суперкомпьютеров не ограничивается ядерными испытаниями. Машины, например, используются для моделирования и проектирования. При такой работе требуется большая мощность, ведь необходимо высчитать уравнения для каждого квадратного сантиметра поверхности самолета или другого аппарата. Причем эти расчеты должны быть максимально точными и быстрыми — в целях экономии времени и обеспечения безопасности.

В компании «Боинг» суперкомпьютеры используются для моделирования подведения топлива к ракетам. При этом машины состоят из 98 серверов, связанных между собой посредством высокоскоростных соединений.

В 2001 году корпорация IBM установила для Министерства обороны США суперкомпьютер мощностью 478 миллиардов операций в секунду. Это один из самых совершенных компьютеров и на сегодняшний день.

Крупными заказчиками суперкомпьютеров являются также биотехнологические компании. Так, например, для программы «Геном человека» был заказан компьютер с десятками тысяч процессоров. Впрочем, возможности суперкомпьютера используются в биологии не только для расшифровки генома. Многие мощные медицинские препараты создаются с помощью этих машин. Раньше, чтобы создать какой-то лекарственный препарат, нужно было потратить не менее 6 лет. Сегодня с помощью суперкомпьютеров этот срок значительно сократился, потому что машина не только моделирует, но и оценивает влияние нового препарата на человека.

В 90-ых годах произошло расширение рынка суперкомпьютеров. Это развитие было связано с распространением Интернета. Мировая сеть уже не могла справляться с тем потоком информации, который ежедневно проходил через нее: необходимо было обеспечить быстроту поиска и передачи данных.

Суперкомпьютеры необходимы там, где нужно обрабатывать большие объемы информации: банковское дело, логистика, туризм, создание компьютерных игр.