Les supercalculateurs étaient une course massive dans les années 90, alors que les États-Unis, la Chine et d'autres rivalisaient tous pour avoir l'ordinateur le plus rapide. Bien que la course se soit un peu calmée, ces ordinateurs monstres étaient encore utilisés pour résoudre de nombreux problèmes mondiaux.
Comme La loi de Moore (une vieille observation selon laquelle la puissance de calcul double environ tous les deux ans) pousse notre matériel informatique plus loin, la complexité des problèmes à résoudre augmente également. Alors que les supercalculateurs étaient auparavant relativement petits, ils peuvent aujourd'hui occuper des entrepôts entiers, tous remplis de racks d'ordinateurs interconnectés.
Qu'est-ce qui rend un ordinateur «super»?
Le terme «superordinateur» implique un ordinateur gigantesque plusieurs fois plus puissant que votre simple ordinateur portable, mais cela ne pourrait pas être plus éloigné du cas. Les supercalculateurs sont constitués de milliers d'ordinateurs plus petits, tous connectés ensemble pour effectuer une tâche. Chaque cœur de processeur d'un centre de données fonctionne probablement plus lentement que votre ordinateur de bureau. C’est la combinaison de tous ces éléments qui rend l’informatique si efficace. Il y a beaucoup de réseau et de matériel spécial impliqués dans les ordinateurs de cette échelle, et ce n'est pas aussi simple que de simplement brancher chaque rack au réseau, mais vous pouvez les imaginer de cette façon, et vous ne seriez pas loin de la réalité.
Toutes les tâches ne peuvent pas être parallélisées aussi facilement, vous n'utiliserez donc pas de supercalculateur pour exécuter vos jeux à un million d'images par seconde. Le calcul parallèle est généralement efficace pour accélérer le calcul très orienté calcul.
Les supercalculateurs sont mesurés en FLOPS, ou opérations en virgule flottante par seconde, qui est essentiellement une mesure de la rapidité avec laquelle ils peuvent faire des calculs. Le plus rapide actuellement est Sommet d’IBM , qui peut atteindre plus de 200 PetaFLOPS, un million de fois plus vite que «Giga» auquel la plupart des gens sont habitués.
Alors, à quoi servent-ils? Principalement la science
Les supercalculateurs sont l'épine dorsale de la science informatique. Ils sont utilisés dans le domaine médical pour exécuter des simulations de repliement des protéines pour la recherche sur le cancer, en physique pour exécuter des simulations pour de grands projets d'ingénierie et des calculs théoriques, et même dans le domaine financier pour suivre le marché boursier pour gagner un avantage sur les autres investisseurs.
Le travail qui profite le plus à la personne moyenne est peut-être la modélisation météorologique. Prédire avec précision si vous aurez besoin d'un manteau et d'un parapluie mercredi prochain est une tâche étonnamment difficile, une tâche que même les gigantesques supercalculateurs d'aujourd'hui ne peuvent pas faire avec une grande précision. Il est théorisé que pour exécuter une modélisation météorologique complète, nous aurons besoin d'un ordinateur qui mesure sa vitesse dans ZettaFLOPS - deux niveaux de plus que PetaFLOPS et environ 5 000 fois plus rapide que le Summit d'IBM. Nous n'atteindrons probablement pas ce point avant 2030, bien que le principal problème qui nous retienne ne soit pas le matériel, mais le coût.
Le coût initial d'achat ou de construction de tout ce matériel est suffisamment élevé, mais le véritable facteur clé est la facture d'électricité. De nombreux supercalculateurs peuvent consommer des millions de dollars d'énergie chaque année simplement pour continuer à fonctionner. Ainsi, même s'il n'y a théoriquement aucune limite au nombre de bâtiments remplis d'ordinateurs que vous pourriez connecter ensemble, nous ne construisons que des supercalculateurs assez grands pour résoudre les problèmes actuels.
Aurai-je donc un superordinateur à la maison dans le futur?
Dans un sens, vous le faites déjà. La plupart des ordinateurs de bureau rivalisent aujourd'hui avec la puissance des supercalculateurs plus anciens, même le smartphone moyen ayant des performances plus élevées que le tristement célèbre Cray-1 . Il est donc facile de faire la comparaison avec le passé et de théoriser l’avenir. Mais c'est en grande partie dû au fait que le processeur moyen devient beaucoup plus rapide au fil des ans, ce qui ne se produit plus aussi rapidement.
Dernièrement, la loi de Moore a ralenti à mesure que nous atteignions les limites de la taille des transistors, de sorte que les processeurs ne sont pas beaucoup plus rapides. Ils sont de plus en plus petits et écoénergétiques, ce qui pousse les performances du processeur vers plus de cœurs par puce pour les ordinateurs de bureau et plus puissants dans l'ensemble pour les appareils mobiles.
Mais il est difficile d’imaginer que le problème de l’utilisateur moyen est défini par les besoins informatiques croissants. Après tout, vous n’avez pas besoin d’un superordinateur pour naviguer sur Internet et la plupart des gens n’exécutent pas de simulations de repliement des protéines dans leur sous-sol. Le matériel grand public haut de gamme d'aujourd'hui dépasse de loin les cas d'utilisation normaux et est généralement réservé à des travaux spécifiques qui en bénéficient, comme le rendu 3D et la compilation de code.
Donc non, vous n’en aurez probablement pas. Les plus grandes avancées seront probablement dans l'espace mobile, car les téléphones et les tablettes approche des niveaux de puissance du bureau , ce qui est encore une assez bonne avancée.
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