Supercomputers waren een enorme race in de jaren 90, omdat de VS, China en anderen allemaal streden om de snelste computer. Hoewel de race een beetje is uitgestorven, werden deze monstercomputers nog steeds gebruikt om veel van de wereldproblemen op te lossen.
Zoals De wet van Moore (een oude observatie die stelt dat de rekenkracht ongeveer elke twee jaar verdubbelt) duwt onze computerhardware verder, de complexiteit van de problemen die worden opgelost neemt ook toe. Waar supercomputers vroeger redelijk klein waren, kunnen ze tegenwoordig hele magazijnen in beslag nemen, allemaal gevuld met onderling verbonden rekken met computers.
Wat maakt een computer "super"?
De term 'supercomputer' impliceert een gigantische computer die vele malen krachtiger is dan uw eenvoudige laptop, maar dat kan niet verder van de behuizing verwijderd zijn. Supercomputers bestaan uit duizenden kleinere computers die allemaal met elkaar zijn 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 deze factoren die het computergebruik zo efficiënt maken. Er zijn veel netwerken en speciale hardware betrokken bij computers van deze omvang, en het is niet zo eenvoudig als elk rack op het netwerk aan te sluiten, maar je kunt ze op deze manier voorstellen, en je zou er niet ver naast zitten.
Niet elke taak kan zo gemakkelijk worden geparalleliseerd, dus u zult geen supercomputer gebruiken om uw games met een miljoen frames per seconde te laten draaien. Parallel computing is meestal goed in het versnellen van zeer rekengeoriënteerde berekeningen.
Supercomputers worden gemeten in FLOPS, of Floating Point Operations Per Second, wat in wezen een maat is voor hoe snel het kan rekenen. De snelste is momenteel IBM's Summit , die meer dan 200 PetaFLOPS kan bereiken, een miljoen keer sneller dan "Giga" de meeste mensen gewend zijn.
Dus waar worden ze voor gebruikt? Meestal wetenschap
Supercomputers vormen de ruggengraat van computationele wetenschap. Ze worden op medisch gebied gebruikt om eiwitvouwsimulaties 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 nemen op andere investeerders.
Misschien is de baan die de gemiddelde persoon het meest ten goede komt, weermodellering. Nauwkeurig voorspellen of je aanstaande woensdag een jas en een paraplu nodig hebt, is een verrassend zware taak, een taak die zelfs de gigantische supercomputers van vandaag niet met grote nauwkeurigheid kunnen. Er wordt getheoretiseerd dat om volledige weermodellering uit te voeren, we een computer nodig hebben die zijn 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 zijn hoog genoeg, maar de echte kicker is de energierekening. Veel supercomputers kunnen elk jaar miljoenen dollars aan stroom verbruiken om gewoon te blijven draaien. Dus hoewel er theoretisch geen limiet is aan het aantal gebouwen vol computers dat je aan elkaar kunt koppelen, bouwen we alleen supercomputers die groot genoeg zijn om de huidige problemen op te lossen.
Dus zal ik in de toekomst thuis een supercomputer hebben?
In zekere zin doe je dat al. De meeste desktops wedijveren 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 van de jaren veel sneller wordt, wat niet zo snel meer gebeurt.
De laatste tijd is de wet van Moore aan het vertragen nu we de limieten bereiken van hoe klein we transistors kunnen maken, dus CPU's worden niet veel sneller. Ze worden kleiner en energiezuiniger, waardoor de CPU-prestaties in de richting van meer cores per chip voor desktops en in het algemeen krachtiger voor mobiele apparaten worden.
Maar het is moeilijk voor te stellen dat het probleem van de gemiddelde gebruiker groter is dan de computerbehoeften. Je hebt tenslotte geen supercomputer nodig om op internet te surfen, en de meeste mensen voeren geen simulaties van eiwitvouwing uit in hun kelders. De high-end consumentenhardware van vandaag overtreft de normale gebruiksscenario's ver en wordt 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 plaatsvinden in de mobiele ruimte, zoals telefoons en tablets benader de kracht van de desktop , wat nog steeds een redelijk goede vooruitgang is.
Afbeeldingscredits: Shutterstock , Shutterstock
