Navikli smo vidjeti snažna računala u znanstvenoj fantastici koja mogu obraditi goleme količine podataka u nekoliko sekundi, strojevi toliko napredni da moderna osobna računala izgledaju kao igračke usporedba.
Ali mnogima nepoznato, današnja su superračunala već toliko moćna da gotovo svake godine brišu granicu između znanstvene fantastike i stvarnosti. Na ovom popisu pogledajmo osam najjačih svjetskih superračunala.
Kako su rangirana superračunala
Prije nego počnemo rangirati superračunala, prvo moramo vidjeti kako se mjere. Starija računala su se mjerila na prilično skromnoj ljestvici zvanoj IPS (instrukcije u sekundi), ali moderna superračunala se mjere u FLOPS-ima (operacije s pomičnim zarezom u sekundi).
Slobodno se podsjetite što je superračunalo ako želite više konteksta za bolje razumijevanje prije nego započnemo ovaj popis. Superračunala ćemo navesti silaznim redoslijedom, tj. od najsnažnijeg do najmanje moćnog.
1. Frontier (Sjedinjene Američke Države)
Frontier je 2022. izgradila američka multinacionalna informatička tvrtka Hewlett Packard Enterprise u suradnji sa svojom podružnicom Cray. To je prvo superračunalo u exascale veličini na svijetu, što znači da može izračunati najmanje jedan kvintilijun (10^18) izračuna u sekundi.
Frontier ima ukupno 8.730.112 jezgri i postiže 1,1 EFLOPS (ili exaflops) na Linpack benchmark testovima. Temelji se na najnovijoj HPE Cray EX235a arhitekturi i koristi kombinaciju AMD-ovih 64-jezgrenih 2GHz 7A53s CPU-a treće generacije i MI250X GPU-a.
Frontier je također najučinkovitije superračunalo na svijetu, s ocjenom energetske učinkovitosti od 52,23 gigaflopa/watt. Svaki od njegova 74 računalna ormarića težak je oko 8000 funti (~3,63 tone), a cijeli sustav ukupno košta nevjerojatnih 600 milijuna dolara.
2. Fugaku (Japan)
Fugaku je 2020. izgradio japanski informatički div Fujitsu kao nasljednika starijeg K računala te tvrtke izgrađenog 2011. Bilo je dizajniran za rješavanje najvećih svjetskih problema, posebno usporavanje klimatskih promjena.
Fugaku je bio najbrže superračunalo na svijetu prije nego što ga je Frontier skinuo s trona u svibnju 2022. Ima ukupno 7.630.848 jezgri i postiže impresivnih 442 PFLOPS-a (ili petaflopa), što znači da može napraviti 442 kvadrilijuna izračuna u sekundi.
Radi na Fujitsuovom procesoru A64FX s 48 jezgri na 2,2 GHz i ima ocjenu energetske učinkovitosti od samo 14,78 gigaflops/watt, što ga čini prilično neučinkovitim prema današnjim standardima. Sustav je koštao više od milijardu dolara, a svaki od njegovih ormarića težak je 1,6 tona, ukupno ~700 tona.
3. LUMI (Finska)
LUMI (Large Unified Modern Infrastructure) izgradio je 2022. godine HPE i nalazi se u Finskoj, što ga čini najbržim superračunalom u Europi. LUMI ima ukupno 1.110.144 jezgri i radi na brzini od 151,9 PFLOPS-a.
LUMI radi na istom procesoru kao Frontier i ima ocjenu energetske učinkovitosti od 51,63 gigaflopa/watt, što ga čini drugim najučinkovitijim superračunalom na svijetu.
4. Summit IBM-a (Sjedinjene Države)
Summit je 2018. izgradio IBM za provođenje znanstvenih istraživanja. Nalazi se u Nacionalnom laboratoriju Oak Ridge u SAD-u, tj. na istom mjestu kao i Frontier. Summit ima ukupno 2.414.592 jezgre i postiže 148,6 PFLOPS-a.
Summit radi na IBM-ovim POWER9 22-core 3.07GHz CPU-ima i Nvidia Tesla V100 GPU-ovima i ima ocjenu energetske učinkovitosti od 14.72 gigaflops/watt, slično kao Fugaku.
5. Sierra (Sjedinjene Američke Države)
Sierra je izgrađena 2018. i vrlo je slična Sumitu jer oba superračunala koriste istu IBM POWER9 22-core CPU arhitekturu i Nvidia Tesla V100 GPU-ovi. Međutim, dok je Summit stvoren za znanstvena istraživanja, Sierra je stvorena za pokretanje simulacija za testiranje i održavanje nuklearnog oružja Sjedinjenih Država oružje.
Pokretanjem simulacija nuklearnog oružja, Nacionalna uprava za nuklearnu sigurnost (NNSA). SAD može provjeriti učinkovitost svog nuklearnog oružja bez fizičkog testiranja, što pomaže uštedi troškovi. Sierra ima ukupno 1.572.480 jezgri i postiže 94,64 PFLOPS-a te ima energetsku učinkovitost od 12,72 gigaflopsa/watt.
6. Sunway TaihuLight (Kina)
Šesto na popisu nalazimo naše prvo kinesko superračunalo, Sunway TaihuLight. Izgrađen je 2016. za različite svrhe kao što su vremenska prognoza, farmaceutska istraživanja, istraživanja u području znanosti o životu i još mnogo toga.
Sunway TaihuLight ima ukupno 10.649.600 CPU jezgri i postiže 93,01 PFLOPS-a. Radi na Sunway SW26010 260-core 1.45GHz procesoru i ima ocjenu energetske učinkovitosti od samo 6.05 gigaflops/watt, što ga čini najneučinkovitijim superračunalom na ovom popisu.
7. Perlmutter (Sjedinjene Američke Države)
Izgradio ga je 2021. HPE, Perlmutter je sedmo najsnažnije superračunalo na svijetu—nazvano po dobitniku Nobelove nagrade Saulu Perlmutteru. Baš kao i Sunway TaihuLight, napravljen je za razne svrhe, uključujući simulacije nuklearne fuzije, klimatske projekcije, materijalna i biološka istraživanja te računalnu kozmologiju.
Trenutno se nalazi u Nacionalnom znanstvenom računskom centru za istraživanje energije (NERSC) i koristi ga Ministarstvo energetike Sjedinjenih Država. Perlmutter koristi AMD 7763 64-core 2.45GHz CPU i Nvidia A100 GPU i ima ukupno 761.856 jezgri i ima brzinu od 70.87 PFLOPS, a ima ocjenu energetske učinkovitosti od 27.37 gigaflops/watt.
8. Selene (Sjedinjene Američke Države)
Sierru je 2020. godine izgradila Nvidia i nazvana je po grčkoj božici Mjeseca. Njegova najistaknutija svrha ostvarena je 2020. kada ga je nacionalni istraživački laboratorij Argonne National Laboratory sa sjedištem u Illinoisu upotrijebio za proučavanje koronavirusa i potencijalnog lijeka. Selene se također koristi za treniranje Googleovog modela obrade prirodnog jezika BERT.
Selene ima ukupno 555.520 jezgri i postiže 63,46 PFLOPS-a na benchmarkovima. Izgrađen je na NVIDIA DGX SuperPOD referentnoj arhitekturi i radi na AMD 7742 64-jezgrenim 2,25 GHz procesorima. Ima ocjenu energetske učinkovitosti od 24 gigaflopa/watt.
Superračunala nisu znanstvena fantastika — već su tu
Zaista je zadivljujuće vidjeti koliko su superračunala moćna. Posao za koji bi ljudima trebalo nekoliko godina da ga obave, a uobičajenim osobnim računalima nekoliko tjedana, superračunala mogu obaviti u nekoliko sekundi. Neće proći dugo dok Frontier ne nadmaši još jedno superračunalo koje je brže i učinkovitije.
Moderna prijenosna računala, osobna računala i igraće konzole već se mogu klasificirati kao superračunala, ali nisu dorasla najboljem što smo stvorili. Srećom, kao što je priroda tehnologije, nastavit će se smanjivati i na kraju završiti u našim osobnim gadgetima, pomažući nam da proširimo svoje znanje i stvorimo goleme nove industrije, spremne da se oblikujemo.