Компьютер является вычислительной машиной. И если обычные пользователи применяют ПК для игр, работы с разными программами и приложениями, то категория самых мощных компьютеров в мире выходит далеко за рамки этого понятия.
В рамках этого рейтинга собраны вычислительные машины, которые представляют собой целый комплекс, предназначенный для решения сложнейших задач.
Они используются крупными организациями, предприятиями и даже государственными структурами. И определяющим фактором является их мощность.
В этой категории лидеры меняются не так часто. Но перемены всё же есть. Ещё недавний лидер уже скатился до 3 места.
Понятие о самых мощных компьютерах
Найти и определить самый мощный игровой компьютер во всём мире задача сложная и неоднозначная. Это обычные ПК, которые можно собрать из разных комплектующих.
Мощность обычного персонального компьютера — значение переменное, которое зависит от множества составляющих:
- видеокарты.
- процессора.
- материнской платы.
- блока питания.
- объёма и скорости работы жёсткого диска, и пр.
Устройство суперкомпьютера на примере BlueGene
Чтобы как-то отобразить всю эту мощность, нужен ещё и подходящий монитор.
И если среди готовых ноутбуков ещё можно как-то определить лидеров, то среди настольных ПК это довольно сложная задача.
Поэтому при ответе на вопрос о том, какой компьютер в настоящее время позиционируется как самый мощный в мире, взор устремляется именно в сторону суперкомпьютеров.
Сложно даже представить, сколько стоит подобный компьютер, который позиционируется как самый мощный во всём мире. Это миллионы долларов. Для сравнения: высокопроизводительные игровые ПК обойдутся в 400-500 тысяч рублей.
Понятие суперкомпьютер подразумевает устройства, которые обладают наиболее высокими показателями вычислительной производительности. Их в основном используют при моделировании процессов. Это упрощает и ускоряет проведение подобных мероприятий. Они являются важнейшим компонентом для работы научных отделом, развития промышленности, получения новых продуктов и многого другого.
Схема вычислительного узла Blue Gene/L
Поскольку суперкомпьютеры зарекомендовали себя как очень полезные устройства, у многих компаний появились свои вычислительные системы, либо же они приобрели их у ведущих производителей. Это привело к росту числа самых мощных компьютеров, распространённых по всему миру.
Важно понимать, что речь идёт не про мощный игровой ПК, а о вычислительных машинах, созданных для проектирования ядерных программ, биологических исследований, космических полётов и многого другого. И здесь нужен самый мощный агрегат в мире, поскольку за счёт своих характеристик он делает расчёты быстрее и точнее, плюс позволяет выполнять максимально сложные задачи.
Именно эти системы позволяют создавать космические корабли, разрабатывать новые виды двигателей, предугадывать поведение тех или иных материалов при их комбинировании и пр. Многому мы обязаны суперкомпьютерам.
Схема суперкомпьютера DESMOS на базе коммуникационной сети «Ангара»
При этом среди них есть свои лидеры.
В настоящее время можно выделить топ-10 самых мощных компьютеров, к которым справедливо прилагается приставка «супер».
Топ-10 суперкомпьютеров
Прежде чем рассказать про самый мощный вычислительный компьютер, который только существует в мире по состоянию на 2020 год, а также про его характеристики, нужно познакомиться ещё с 9 признанными лидерами. При этом своими характеристиками они уступают компьютеру, занявшему первую строчку рейтинга.
Соответственно, список будет идти от условного аутсайдера к мировому лидеру по мощности и производительности.
Piz Daint
Это разработка швейцарских специалистов.
ВАЖНО. Мощность суперкомпьютеров определяется в таких единицах как Петафлопс.
Своё название суперкомпьютер получил в честь пика Данте, расположенного в швейцарских Альпах.
Вот несколько интересных фактов, связанных с этой разработкой:
- Оборудование располагается в специальном ИТ-центре в столице Швейцарии.
- Первый показ установки состоялся в конце 2012 года. Его создали на базе XC30. А затем добавили новую систему, названную в честь горы. Это было в 2013 году.
- Свою текущую мощность система получила лишь в 2016 году. Это произошло после серьёзного обновления. Помимо прочего, сюда установили специальные графические адаптеры, разработанные NVIDIA.
- До 2018 года Piz Daint был в топ-3 суперкомпьютеров в мире. Затем позиция изменилась до 5 места, а теперь и вовсе это граница топ-10.
ВНИМАНИЕ. Мощность составляет 21,2 Петафлопс.
До 2018 года на территории Европы не было ни одного конкурента, способного показать ту же мощность, что и эта система.
Marconi 100
Формируя рейтинг, где собраны самые мощные компьютеры в мире с мощнейшим оборудованием и вычислительным потенциалом, нельзя пройти мимо итальянской разработки.
Над этим проектом трудились представители 11 институтов и 69 итальянских университетов. В настоящее время Marconi 100 занимает 2 строчку среди европейских суперкомпьютеров. Но до лидера пока дотянуться не получается.
- Ключевым звеном в разработке проекта были специалисты компании IBM.
- Суперкомпьютер построен на базе технологии Power9. Плюс здесь задействовали графические адаптеры производства NVIDIA.
- Компьютер работает на благо итальянских и других европейских специалистов. Для этого разработали специальную систему распределения ресурсов.
- Разные организации получают право провести свои исследования и опыты, забронировав себе время.
- Главная задача системы заключается в решении сложных экономических и социальных современных проблем.
- Marconi 100 ждут серьёзные испытания с целью изучения климата, разработки новых лекарств и созданию альтернативных источников энергии.
- Marconi 100 позволяет моделировать влияние разных факторов на окружающую среду. Это позволяет добиться существенного прогресса в улучшении экологической ситуации в мире.
ВНИМАНИЕ. Тут мощность достигла 21,6 Петафлопс.
Это не игры запускать при самых высоких настройках графики. Это куда более полезные и важные для всего мира компьютеры.
Frontera
Американская разработка, над которой трудились специалисты Техасского центра передовых вычислений. Машина находится в Остине, в распоряжении местного университета.
Впервые об этом проекте стало известно лишь весной 2019 года. Уже тогда Frontera вышел на 5 место по мощности среди существующих суперкомпьютеров.
Ещё несколько интересных фактов касательно Frontera.
- Мощнейший суперкомпьютер создавался при непосредственном государственном финансировании из научного фонта.
- На разработку было выделено около 60 миллионов долларов. Все деньги направили в университет Остина.
- Непосредственное участие в создании супервычислительной машины принимали представители компаний Intel. IBM, NVIDIA и Dell EMC.
- Мощная система состоит более чем из 8000 узлов, и в каждом из них находятся 2 28-ядерных процессора Intel. Суммарно здесь 500 000 ядер.
- Для отвода тепла используется жидкостная система от CoolIT.
Впечатляющая система.
ВНИМАНИЕ. Мощность у Frontera составляет 23,5 Петафлопс.
Selene
От тройки лидеров этот суперкомпьютер достаточно далеко по показателям мощности. Зато он один из лучших в плане энергоэффективности.
Поэтому тут стоит выделить такие характерные особенности:
- Показатель энергоэффективности составляет 20 Гигафлопс/Ватт. Это единственный суперкомпьютер в рейтинге с такими параметрами.
- Ключевым участником разработки системы считается компания NVIDIA.
- Устройство построено на базе процессоров NVIDIA A100. Они отличаются ускоренным процессом. Используется в создании искусственного интеллекта для моделирования сложных ситуаций и задач.
ВНИМАНИЕ. Показатели мощности для Selena достигли 27,5 Петафлопс.
HPC5
Во многом уникальный суперкомпьютер, поскольку создавали его специально для исследования нефтяных месторождений.
В роли заказчика выступила итальянская компания. Как ожидаемо, она специализируется на добыче газа и нефти.
- При заказе уже существовала модель HPC4, но у неё мощность была 18 Петафлопс. Этого было мало для заказчика.
- Некоторое время обе системы использовались параллельно.
- Разработчиком узлов суперкомпьютера выступали представители компании Dell.
- В общей сложности система состоит из более чем 1800 узлов с 2 24-ядерными процессорами в каждом из них. Здесь же располагается по 4 видеокарты. Их выпускает компания NVIDIA.
- Оборудование располагается на территории Green Data Center. Там ранее работал предшественник этого суперкомпьютера.
Стоит добавить, что заказчику удалось в полной мере окупить вложенные средства. Так что суперкомпьютер действительно сумел добиться серьёзных результатов.
ВНИМАНИЕ. Мощность у HPC5 составляет 35,4 Петафлопс.
Tianhe 2A
Топ-5 среди суперкомпьютеров открывает китайская разработка. Название переводится как «Млечный путь».
Работа над компьютером велась специалистами университета Народно-освободительной армии Китая при непосредственной поддержке со стороны компании Inspur.
- Изначально суперкомпьютер располагался на территории самого университета. Но потом его перевезли в специальный центр в городе Гуанчжоу.
- Сборка системы завершилась значительно раньше запланированных сроков.
- Первый показ вычислительной системы состоялся весной 2013 года. На тот момент это был мощнейший компьютер в мире.
- Затем лидерство было упущено. Чтобы вернуть себе утраченные позиции, разработчики обратились в Intel с целью повысить производительность почти в 2 раза.
- В США заподозрили, что китайцы разрабатывают ядерное оружие с помощью своего компьютера. А потому в 2015 году отказались поставлять комплектующие. Тем самым поднять мощность так и не получилось.
ВНИМАНИЕ. Показатели мощности у Tianhe 2A составляют 61,4 Петафлопс.
Sunway Taihu Light
В настоящее время этот суперкомпьютер находится на 4 строчке в мировом рейтинге по мощности и производительности.
Это также китайская разработка. Она считалась лучшей в течение нескольких лет. Но лидерство ушло от Sunway Taihu Light в 2018 году.
- Эта система входила в топ-3 по энергоэффективности в течение 3 лет, с 2016 до 2018 года.
- На разработку было потрачено около 2 миллиардов юаней. Это примерно 270 миллионов долларов.
- Это очередной государственный проект, поэтому финансирование было полностью от государства.
- Активно используется в сферах добычи нефтепродуктов, газа, медицине и пр.
- С помощью этой системы пытались научиться прогнозировать изменения погоды.
Располагается оборудование в городе Уси, провинция Цзянсу. Здесь построили специальный центр для него.
ВНИМАНИЕ. Параметры мощности внушительные 93 Петафлопс.
Sierra
Разработка американских специалистов, которая незначительно опережает суперкомпьютер из Китая, но всё же заслужено занимает 3 строчку рейтинга.
Второе название Sierra — это ATS2.
Созданием системы занимались специалисты из Ливерморской национальной лаборатории.
- В настоящее время система используется для управления ядерным вооружением США.
- По архитектуре этот суперкомпьютер во многом аналогичен системе Summit. Но её характеристики ещё лучше. А потому в рейтинге она расположилась выше.
- Основные компоненты поставляются компаниями NVIDIA и IBM.
ВНИМАНИЕ. Производитель Sierra составила 94,6 Петафлопс.