8 самых мощных компьютеров в мире

Мы привыкли видеть в научной фантастике мощные компьютеры, способные обрабатывать огромные объемы данных за считанные секунды, машины настолько продвинутые, что по сравнению с ними современные персональные компьютеры кажутся игрушками.

Но многим неизвестно, что современные суперкомпьютеры уже настолько мощны, что почти ежегодно стирают грань между научной фантастикой и реальностью. В этом списке давайте рассмотрим восемь самых мощных суперкомпьютеров мира.

Как оцениваются суперкомпьютеры

Прежде чем мы начнем ранжировать суперкомпьютеры, нам сначала нужно увидеть, как они измеряются. Раньше компьютеры измерялись в довольно скромной шкале, называемой IPS (инструкций в секунду), но современные суперкомпьютеры измеряются в FLOPS (операций с плавающей запятой в секунду).

Не стесняйтесь напоминать себе, что такое суперкомпьютер, если вам нужно больше контекста для лучшего понимания, прежде чем мы начнем этот список. Мы перечислим суперкомпьютеры в порядке убывания, т. е. от самого мощного к наименее мощному.

1. Граница (США)

Frontier была построена в 2022 году американской многонациональной компанией информационных технологий Hewlett Packard Enterprise в сотрудничестве со своей дочерней компанией Cray. Это первый в мире экзафлопсный суперкомпьютер, что означает, что он может выполнять как минимум один квинтиллион (10^18) вычислений в секунду.

Frontier имеет в общей сложности 8 730 112 ядер и набирает 1,1 EFLOPS (или экзафлопс) в тестах производительности Linpack. Он основан на новейшей архитектуре HPE Cray EX235a и использует комбинацию 64-ядерных процессоров AMD 7A53s с тактовой частотой 2 ГГц 3-го поколения и графических процессоров MI250X.

Frontier также является самым эффективным суперкомпьютером в мире с показателем энергоэффективности 52,23 гигафлопс/ватт. Каждый из его 74 вычислительных шкафов весит около 8000 фунтов (~ 3,63 тонны), а вся система в целом стоит колоссальные 600 миллионов долларов.

2. Фугаку (Япония)

Fugaku был построен в 2020 году японским ИТ-гигантом Fujitsu в качестве преемника более старого компьютера K компании, построенного в 2011 году. Он был разработан для решения самых больших мировых проблем, особенно для замедления изменения климата.

Fugaku был самым быстрым суперкомпьютером в мире до того, как Frontier сверг его с престола в мае 2022 года. Он имеет в общей сложности 7 630 848 ядер и впечатляющие 442 PFLOPS (или петафлопс), что означает, что он может выполнять 442 квадриллиона вычислений в секунду.

Он работает на 48-ядерном процессоре Fujitsu A64FX с частотой 2,2 ГГц и имеет рейтинг энергоэффективности всего 14,78 гигафлопс/ватт, что делает его довольно неэффективным по сегодняшним стандартам. Стоимость системы превышает 1 миллиард долларов, а каждый из ее шкафов весит 1,6 тонны, всего около 700 тонн.

3. СНЕГ (Финляндия)

LUMI (Large Unified Modern Infrastructure) был построен в 2022 году компанией HPE и расположен в Финляндии, что делает его самым быстрым суперкомпьютером в Европе. LUMI имеет в общей сложности 1 110 144 ядра и тактовую скорость 151,9 PFLOPS.

LUMI работает на том же процессоре, что и Frontier, и имеет рейтинг энергоэффективности 51,63 гигафлопс/ватт, что делает его вторым самым эффективным суперкомпьютером в мире.

4. Саммит IBM (США)

Саммит был построен в 2018 году компанией IBM для проведения научных исследований. Он находится в Ок-Риджской национальной лаборатории в США, то есть там же, где и Frontier. Summit имеет в общей сложности 2 414 592 ядра и набирает 148,6 PFLOPS.

Summit работает на 22-ядерных процессорах IBM POWER9 с тактовой частотой 3,07 ГГц и графических процессорах Nvidia Tesla V100 и имеет рейтинг энергоэффективности 14,72 гигафлопс/ватт, как и у Fugaku.

5. Сьерра (США)

Sierra была построена в 2018 году и очень похожа на Summit, поскольку оба суперкомпьютера используют одинаковую 22-ядерную архитектуру ЦП IBM POWER9 и графические процессоры Nvidia Tesla V100. Однако, в то время как Summit был создан для научных исследований, Sierra была создана для моделирования испытаний и обслуживания ядерного оружия Соединенных Штатов.

Запустив моделирование ядерного оружия, Национальное управление по ядерной безопасности (NNSA) США может проверить эффективность своего ядерного оружия без физических испытаний, что помогает сократить расходы. Sierra имеет в общей сложности 1 572 480 ядер, производительность 94,64 PFLOPS и энергоэффективность 12,72 гигафлопс/ватт.

6. Sunway TaihuLight (Китай)

Шестым в списке мы находим наш первый китайский суперкомпьютер Sunway TaihuLight. Он был построен в 2016 году для различных целей, таких как прогнозирование погоды, фармацевтические исследования, исследования в области наук о жизни и многое другое.

Sunway TaihuLight имеет в общей сложности 10 649 600 ядер ЦП и набирает 93,01 PFLOPS. Он работает на 260-ядерном процессоре Sunway SW26010 с частотой 1,45 ГГц и имеет рейтинг энергоэффективности всего 6,05 гигафлопс/ватт, что делает его самым неэффективным суперкомпьютером в этом списке.

7. Перлмуттер (США)

Созданный в 2021 году компанией HPE, Perlmutter является седьмым по мощности суперкомпьютером в мире, названным в честь лауреата Нобелевской премии Сола Перлмуттера. Как и Sunway TaihuLight, он был создан для различных целей, включая моделирование ядерного синтеза, климатические проекции, материальные и биологические исследования и вычислительную космологию.

В настоящее время он находится в Национальном научно-вычислительном центре энергетических исследований (NERSC) и используется Министерством энергетики США. Perlmutter использует 64-ядерные процессоры AMD 7763 с тактовой частотой 2,45 ГГц и графические процессоры Nvidia A100 и имеет в общей сложности 761 856 ядер, тактовую частоту 70,87 PFLOPS и рейтинг энергоэффективности 27,37 гигафлопс/ватт.

8. Селен (США)

Sierra была построена в 2020 году компанией Nvidia и названа в честь греческой богини луны. Его наиболее важная цель была реализована в 2020 году, когда национальная исследовательская лаборатория из Иллинойса Аргоннская национальная лаборатория использовала его для изучения коронавируса и потенциального лечения. Selene также используется для обучения модели обработки естественного языка Google BERT.

Selene имеет в общей сложности 555 520 ядер и набирает 63,46 PFLOPS в тестах. Он построен на эталонной архитектуре NVIDIA DGX SuperPOD и работает на 64-ядерных процессорах AMD 7742 с тактовой частотой 2,25 ГГц. Его энергоэффективность составляет 24 гигафлопс/ватт.

Суперкомпьютеры — это не научная фантастика — они уже здесь

Удивительно видеть, насколько мощными являются суперкомпьютеры. Работа, на выполнение которой у людей ушло бы несколько лет, а у обычных персональных компьютеров — недели, суперкомпьютеры могут выполнить за несколько секунд. Вскоре Frontier вытеснит еще один суперкомпьютер, более быстрый и эффективный.

Современные ноутбуки, ПК и игровые приставки уже можно отнести к суперкомпьютерам, но они не идут ни в какое сравнение с лучшим, что мы создали. К счастью, такова природа технологий, они будут продолжать уменьшаться и в конечном итоге окажутся в наших личных гаджетах, помогая нам расширять наши знания и создавать огромные новые отрасли, готовые для нас.