Enorme supercomputers bestaan nog steeds. Dit is waar ze vandaag voor gebruikt worden
Timofeev Vladimir / Shutterstock Supercomputers waren een enorme race in de jaren 90, omdat de VS, China en anderen allemaal concurreerden om de snelste computer te hebben. Hoewel de race een beetje is afgenomen, werden deze monstercomputers nog steeds gebruikt om veel van de problemen in de wereld op te lossen.
Zoals de wet van Moore (een oude waarneming die stelt dat rekenkracht ongeveer elke twee jaar verdubbelt) onze computerhardware verder duwt, neemt ook de complexiteit van de opgeloste problemen toe. Hoewel supercomputers redelijk klein waren, kunnen ze tegenwoordig hele magazijnen innemen, allemaal vol met onderling verbonden rekken met computers.
Wat een computer "super" maakt?
De term "Supercomputer" impliceert dat een gigantische computer vele malen krachtiger is dan uw eenvoudige laptop, maar dat zou niet verder van de behuizing kunnen zijn. Supercomputers bestaan uit duizenden kleinere computers, allemaal met elkaar verbonden om één taak uit te voeren. Elke CPU-kern in een datacenter werkt waarschijnlijk langzamer dan uw desktopcomputer. Het is de combinatie van al die computers zo efficiënt maakt. Er is veel netwerk- en speciale hardware betrokken bij computers van deze schaal, en het is niet zo simpel als alleen maar elk rek in het netwerk te pluggen, maar je kunt ze op deze manier voorstellen, en je zou niet ver van het doel af zijn.
Niet elke taak kan zo gemakkelijk worden geparalleliseerd, dus u gebruikt geen supercomputer om uw games uit te voeren met een miljoen frames per seconde. Parallel computing is meestal goed in het versnellen van zeer berekeningsgericht computergebruik.
Supercomputers worden gemeten in FLOPS of Floating Point-bewerkingen per seconde, wat in feite een maat is voor hoe snel wiskunde kan worden gedaan. De snelste op dit moment is IBM's Summit, die meer dan 200 PetaFLOPS kan bereiken, een miljoen keer sneller dan "Giga" waar de meeste mensen aan gewend zijn.
Dus waar worden ze voor gebruikt? Meestal wetenschap
Andrey VP / Shutterstock Supercomputers vormen de ruggengraat van computational science. Ze worden gebruikt in het medische veld om eiwitvouwingssimulaties uit te voeren voor kankeronderzoek, in de natuurkunde om simulaties uit te voeren voor grote technische projecten en theoretische berekeningen, en zelfs op financieel gebied om de aandelenmarkt te volgen om een voorsprong te krijgen op andere investeerders.
Misschien is de taak die de gemiddelde persoon het meest ten goede komt, de weersmodellering. Nauwkeurig voorspellen of je komende woensdag een jas en een paraplu nodig hebt, is een verrassend moeilijke taak, zelfs die gigantische supercomputers van nu kunnen niet met grote nauwkeurigheid doen. Er wordt getheoretiseerd dat we voor het modelleren van het volledige weer een computer nodig hebben die de snelheid meet in ZettaFLOPS - nog twee niveaus hoger dan PetaFLOPS en ongeveer 5000 keer sneller dan IBM's Summit. We zullen dat punt waarschijnlijk pas in 2030 bereiken, hoewel het belangrijkste probleem dat ons tegenhoudt niet de hardware is, maar de kosten.
De initiële kosten voor het kopen of bouwen van al die hardware is hoog genoeg, maar de echte kicker is de energierekening. Veel supercomputers kunnen elk jaar miljoenen dollars stroom gebruiken om te blijven draaien. Dus hoewel er in theorie geen limiet is voor het aantal gebouwen vol met computers dat u aan elkaar kunt haken, bouwen we alleen supercomputers die groot genoeg zijn om de huidige problemen op te lossen.
Dus ik zal thuis een supercomputer hebben in de toekomst?
In zekere zin doe je het al. De meeste desktops concurreren tegenwoordig met de kracht van oudere supercomputers, waarbij zelfs de gemiddelde smartphone betere prestaties levert dan de beruchte Cray-1. Het is dus gemakkelijk om de vergelijking met het verleden te maken en te theoretiseren over de toekomst. Maar dat komt grotendeels doordat de gemiddelde CPU in de loop der jaren veel sneller is geworden, wat niet zo snel meer gebeurt.
De laatste tijd is de wet van Moore aan het vertragen toen we de grenzen bereikten van hoe klein we transistors kunnen maken, dus CPU's worden niet veel sneller. Ze worden kleiner en energiezuiniger, wat de CPU-prestaties in de richting van meer kernen per chip voor desktops duwt en krachtiger is voor mobiele apparaten.
Maar het is moeilijk om je voor te stellen hoe het probleem van de gemiddelde gebruiker uitwerkt met computerbehoeften. Je hebt tenslotte geen supercomputer nodig om op internet te surfen en de meeste mensen draaien geen simulaties van eiwitvouwende karkassen in hun kelders. De high-end consumentenhardware van tegenwoordig is veel groter dan normaal gebruik en is meestal gereserveerd voor specifiek werk dat ervan profiteert, zoals 3D-rendering en codecompilatie..
Dus nee, waarschijnlijk heb je er geen. De grootste vooruitgang zal waarschijnlijk in de mobiele ruimte zijn, aangezien telefoons en tablets het bureaubladniveau van de voeding benaderen, wat nog steeds een redelijk goede vooruitgang is.
Beeldmateriaal: Shutterstock, Shutterstock
