Superdatorer var ett massivt lopp på 90-talet, eftersom USA, Kina och andra alla tävlade om att ha den snabbaste datorn. Medan loppet har dött lite, använde dessa monsterdatorer fortfarande för att lösa många av världens problem.
Som Moores lag (en gammal observation som säger att datorkraften fördubblas ungefär vartannat år) driver vår datorhårdvara ytterligare, komplexiteten i problemen som löses ökar också. Medan superdatorer brukade vara ganska små, kan de numera ta upp hela lager, alla fyllda med sammankopplade datorer.
Vad gör en dator "super"?
Termen "superdator" innebär en gigantisk dator som är många gånger kraftfullare än din enkla bärbara dator, men det kan inte vara längre från fallet. Superdatorer består av tusentals mindre datorer, alla anslutna för att utföra en uppgift. Varje CPU-kärna i ett datacenter går förmodligen långsammare än din stationära dator. Det är kombinationen av dem alla som gör datorer så effektiva. Det finns mycket nätverk och speciell hårdvara involverad i datorer i den här skalan, och det är inte så enkelt som att bara ansluta varje rack till nätverket, men du kan föreställa dig dem på det här sättet, och du skulle inte vara långt ifrån varumärket.
Inte varje uppgift kan parallelliseras så enkelt, så du använder inte en superdator för att köra dina spel med en miljon bilder per sekund. Parallell beräkning är vanligtvis bra för att påskynda mycket beräkningsorienterad datoranvändning.
Superdatorer mäts i FLOPS, eller Floating Point Operations Per Second, vilket i huvudsak är ett mått på hur snabbt det kan matematik. Den snabbaste för närvarande är IBMs toppmöte , som kan nå över 200 PetaFLOPS, en miljon gånger snabbare än “Giga” som de flesta är vana vid.
Så vad används de till? Mestadels vetenskap
Superdatorer är ryggraden i beräkningsvetenskap. De används inom det medicinska området för att köra proteinvikande simuleringar för cancerforskning, i fysik för att köra simuleringar för stora teknikprojekt och teoretisk beräkning, och även inom det finansiella området för att spåra aktiemarknaden för att få en fördel med andra investerare.
Kanske är jobbet som gynnar den genomsnittliga personen vädermodellering. Att förutsäga exakt om du behöver en kappa och ett paraply nästa onsdag är en förvånansvärt svår uppgift, som till och med de gigantiska superdatorer i dag inte kan göra med stor noggrannhet. Det teoretiseras att för att kunna köra full vädermodellering behöver vi en dator som mäter sin hastighet i ZettaFLOPS - ytterligare två nivåer upp från PetaFLOPS och cirka 5000 gånger snabbare än IBMs Summit. Vi kommer sannolikt inte att nå den punkten förrän 2030, men huvudfrågan som håller oss tillbaka är inte hårdvaran utan kostnaden.
Kostnaden för att köpa eller bygga all den hårdvaran är tillräckligt hög, men den verkliga kickern är elräkningen. Många superdatorer kan använda miljontals dollar i kraft varje år bara för att hålla igång. Så även om det teoretiskt sett inte finns några gränser för hur många byggnader som är fulla av datorer du kan koppla ihop, bygger vi bara superdatorer som är tillräckligt stora för att lösa aktuella problem.
Så kommer jag att ha en superdator hemma i framtiden?
På sätt och vis gör du det redan. De flesta stationära datorer konkurrerar idag med kraften hos äldre superdatorer, till och med den genomsnittliga smarttelefonen har högre prestanda än den ökända Cray-1 . Så det är lätt att göra en jämförelse med det förflutna och teoretisera om framtiden. Men det beror till stor del på att den genomsnittliga processorn har blivit mycket snabbare genom åren, vilket inte händer lika snabbt längre.
På senare tid har Moores lag minskat när vi når gränserna för hur små vi kan göra transistorer, så processorer blir inte mycket snabbare. De blir mindre och mer energieffektiva, vilket driver CPU-prestanda i riktning mot fler kärnor per chip för stationära datorer och mer kraftfullt totalt för mobila enheter.
Men det är svårt att föreställa sig den genomsnittliga användarens problem som växer upp växande datorbehov. När allt kommer omkring behöver du inte en superdator för att surfa på internet, och de flesta kör inte proteinvikningssimuleringar i sina källare. Dagens avancerade konsumenthårdvara överstiger långt normala användningsfall och är vanligtvis reserverad för specifikt arbete som drar nytta av den, som 3D-rendering och kodsamling.
Så nej, du kommer antagligen inte ha en. De största framstegen kommer sannolikt att finnas inom mobilutrymmet, som telefoner och surfplattor närma dig skrivbordets kraftnivåer , vilket fortfarande är ett ganska bra framsteg.
Bildkrediter: Shutterstock , Shutterstock
