A szuperszámítógépek – bár sokan ezt nem tudják, de ugyanazon az elven működnek, mint a mindennapi számítógépek, egyszerűen csak sokkal több van bennük minden fő alkotórészből, ezáltal a teljesítményük sokkal-sokkal nagyobb, és jobban hasonlítanak a régi klasszikus nagyszámítógépekre. A normál asztali számítógépekkel vagy laptopokkal ellentétben hatalmas adathalmazokat dolgoznak fel, és hihetetlen sebességgel végeznek számításokat. Ezek a leggyorsabb számítógépek a világon, és működésükhöz hatalmas mennyiségű infrastruktúrára van szükség - beleértve a fejlett hűtőrendszereket is- ezért hihetetlen mennyiségű energiát is igényelnek.
Architekturálisan is sokkal több komponenssel vannak felszerelve, mint a normál PC-k. A laptopunknak például többnyire egy központi feldolgozó egysége (CPU) és egy grafikus feldolgozó egysége (GPU) van, de egy szuperszámítógépben akár több ezer CPU és GPU is lehet - mindegyikük jóval erősebb, mint a boltokból beszerezhetőek.
Teljesítményüket másodpercenkénti lebegőpontos műveletekkel (FLOPS) is mérik - ahol egy lebegőpontos művelet egy matematikai számítást jelent. A világ legerősebb szuperszámítógépének teljesítménye jelenleg meghaladja az 1 exaFLOP - 1 trillió (milliárdszor milliárd) FLOP - értéket, míg a normál PC-k és laptopok teljesítménye általában több száz gigaFLOP - 1 milliárd FLOP - értékű. Az ilyen gépeket exascale szuperszámítógépeknek nevezzük.
Mivel hatalmas adatmennyiséggel tudnak dolgozni és hihetetlenül gyorsan feldolgozni a számításokat, a tudósok gyakran használják a szuperszámítógépeket a gyógyszer- és anyagkutatás problémáinak megoldására. A szuperszámítógépek előrejelzésekre is képesek - például az időjárás előrejelzésére -, sőt, még sakkozni is megtanulnak, mint az IBM klasszikus Deep Blue szuperszámítógépe 1997-ben.
A legfrissebb rangsorok alapján a világ legerősebb online elérhető szuperszámítógépei a következők:
Frontier szuperszámítógép.
Helyszín: Oak Ridge Nemzeti Laboratórium - Tennessee, Egyesült Államok.
Teljesítmény: 1 194 petaFLOP (1,2 exaFLOP)
Komponensek: AMD EPYC 64-magos CPU-k és AMD Instinct MI250X GPU-k
Először online: augusztus 2022
A lista jelenlegi csúcsán a Frontier a világ első exascale számítógépe található, amelyet a HPE Cray szuperszámítógép-óriás épített és 2022 augusztusa óta van üzemben. A tudósok eredetileg rákkutatásra, gyógyszerkutatásra, nukleáris fúzióra, egzotikus anyagokra, szuperhatékony motorok tervezésére és csillagrobbanások modellezésére tervezték használni a Frontier-t - írja az IEEE Spectrum. Az elkövetkező években a tudósok a Frontier segítségével új közlekedési és orvostechnológiákat terveznek majd - számolt be az MIT Technology Review.
Helyszín: Argonne National Laboratory - Illinois, Egyesült Államok.
Teljesítmény: (0,59 exaFLOP)
Komponensek: Intel Xeon Max sorozatú CPU-k és Intel Data Center Max sorozatú GPU-k
Először online: június 2023
A lista egyik legújabb szuperszámítógépe egy napon a legerősebb is lehet. Az Argonne Leadership Computing Facility-ben (ALCF) működő Aurora lett minden idők második exascale szuperszámítógépe, és az ALCF képviselői szerint az Aurora potenciálisan elérheti a 2 exaFLOP számítási teljesítményt - ami a Frontier számítási teljesítményének kétszerese.
Az Intel és a HPE együttműködésével épített Aurora tudományos eszközöket és elemzéseket integrál, modellezést és szimulációt végez, valamint mesterséges intelligenciát (AI) futtat. Az Aurora erője lehetővé teszi, hogy pontos modelleket hozzon létre különböző területeken, többek között az éghajlati előrejelzés, az anyagtudomány, az energiatárolás és a nukleáris fúzió területén. A HPCWire szerint különösen a fúziós számítások állnak az Aurora fókuszában, és egy nap talán segíthet megfejteni a nagyszabású fúziós energia titkát.
Helyszín: Microsoft Azure – felhő alapú
Teljesítmény: (0,56 exaFLOP)
Komponensek: Intel Xeon Platinum 8480C 48C CPU-k és Nvidia H100 GPU-k
Először online: augusztus 2023
A Microsoft Eagle szuperszámítógépe nem egy laboratóriumban, hanem a felhőben működik, és bárki hozzáférhet hozzá a Microsoft Azure felhőplatformon keresztül. Olyan rendszerek elosztott hálózatáról van szó, amelyek együttesen elegendő teljesítményt nyújtanak ahhoz, hogy az általuk alkotott rendszer a világ harmadik leggyorsabb szuperszámítógépe legyen. Az Eagle-t elméletileg bárki elérheti, aki hajlandó fizetni érte.
Helyszín: Riken Center for Computational Science - Kobe, Japán
Teljesítmény: 442 petaFLOP (0,44 exaFLOP)
Komponensek: A64FX CPU-k
Először online: június 2020
A Fugaku egyike a legrégebbi top 5-ös rendszereknek ezen a listán és 2020 júniusa és 2022 júniusa között a világ legerősebb szuperszámítógépe is volt. Nevét a Tokiótól mintegy 100 kilométerre található aktív vulkánról, a Fuji-hegyről kapta, és a TOP500 lista élére kerülésekor letaszította az élről a Summit szuperszámítógépet (jelenleg ez a lista 7. helyezettje).
A tudósok az évek során számos kulcsfontosságú kutatási kérdésben használták a Fugakut, jelenleg pedig japán mesterséges intelligencia alapú nagy nyelvi modelleket képez, a ChatGPT mintájára - számolt be a Japan News.
Helyszín: CSC Data Center - Kajaani, Finnország
Teljesítmény: 380 petaFLOP (0,38 exaFLOP)
Komponensek: AMD 3. generációs EPYC 64-magos CPU-k és AMD Instinct MI250X GPU-k
Először online: június 2021
A finnországi LUMI Európa legerősebb szuperszámítógépe és a világ ötödik leggyorsabb szuperszámítógépe. Az Európai Unió (EU) tisztviselői szerint 100%-ban megújuló vízenergiát használ, és hulladékhőjét a közeli épületek fűtésére használják. Három évvel ezelőtt kezdte meg kísérleti működését, és 2023 februárjában válik teljesen működőképessé.
A LUMI-t kvantumszámítógépek „partnereként" is használják, mégpedig két rendszer, a QAL 9000 és a Helmi nevű - mindkettő finnországi székhelyű - számára. Ennek a számítástechnikai partnerségnek a célja, hogy a kutatók a jelenlegi kvantumszámítógépek (amelyek lehetőségei még erősen korlátozottak) és a szuperszámítógépek legjobbjait kapják meg.
Ha szeretne még több érdekes techhírt olvasni, akkor kövesse az Origo Techbázis Facebook-oldalát, kattintson ide!