ซูเปอร์คอมพิวเตอร์เป็นการแข่งขันที่ยิ่งใหญ่ในยุค 90 เช่นเดียวกับสหรัฐฯจีนและอื่น ๆ ต่างแข่งขันกันเพื่อให้มีคอมพิวเตอร์ที่เร็วที่สุด แม้ว่าการแข่งขันจะล้มหายตายจากไปเล็กน้อยคอมพิวเตอร์มอนสเตอร์เหล่านี้ก็ยังคงใช้เพื่อแก้ปัญหาต่างๆของโลก
เช่น กฎของมัวร์ (ข้อสังเกตเก่า ๆ ที่ระบุว่าพลังการประมวลผลเพิ่มขึ้นเป็นสองเท่าทุก ๆ สองปี) ผลักดันฮาร์ดแวร์คอมพิวเตอร์ของเราให้ไกลขึ้นความซับซ้อนของปัญหาที่กำลังแก้ไขก็เพิ่มขึ้นเช่นกัน ในขณะที่ซูเปอร์คอมพิวเตอร์เคยมีขนาดเล็กพอสมควร แต่ในปัจจุบันพวกเขาสามารถใช้พื้นที่ได้ทั้งโกดังทั้งหมดเต็มไปด้วยชั้นวางคอมพิวเตอร์ที่เชื่อมต่อกัน
อะไรทำให้คอมพิวเตอร์เป็น“ Super”?
คำว่า“ ซูเปอร์คอมพิวเตอร์” หมายถึงคอมพิวเตอร์ขนาดมหึมาหนึ่งเครื่องมีประสิทธิภาพมากกว่าแล็ปท็อปธรรมดาของคุณหลายเท่า แต่ก็ไม่ไกลจากกรณีนี้ ซูเปอร์คอมพิวเตอร์ประกอบด้วยคอมพิวเตอร์ขนาดเล็กหลายพันเครื่องเชื่อมต่อเข้าด้วยกันเพื่อทำงานเดียว คอร์ CPU แต่ละคอร์ในดาต้าเซ็นเตอร์อาจทำงานช้ากว่าคอมพิวเตอร์เดสก์ท็อปของคุณ เป็นการรวมกันของสิ่งเหล่านี้ทั้งหมดที่ทำให้การประมวลผลมีประสิทธิภาพมาก มีระบบเครือข่ายและฮาร์ดแวร์พิเศษมากมายที่เกี่ยวข้องกับคอมพิวเตอร์ในระดับนี้และไม่ง่ายเหมือนการเสียบแต่ละชั้นเข้ากับเครือข่าย แต่คุณสามารถจินตนาการได้ด้วยวิธีนี้และคุณจะอยู่ไม่ไกลจากจุดนั้น
ไม่ใช่ทุกงานที่จะขนานกันได้อย่างง่ายดายดังนั้นคุณจะไม่ใช้ซูเปอร์คอมพิวเตอร์เพื่อรันเกมด้วยความเร็วล้านเฟรมต่อวินาที การประมวลผลแบบขนานมักจะทำได้ดีในการเร่งความเร็วของคอมพิวเตอร์ที่เน้นการคำนวณ
ซูเปอร์คอมพิวเตอร์ถูกวัดเป็น FLOPS หรือ Floating Point Operations Per Second ซึ่งโดยพื้นฐานแล้วเป็นการวัดว่าสามารถทำคณิตศาสตร์ได้เร็วเพียงใด เร็วที่สุดในขณะนี้คือ การประชุมสุดยอดของ IBM ซึ่งสามารถเข้าถึงได้มากกว่า 200 PetaFLOPS ซึ่งเร็วกว่า "Giga" ถึงล้านเท่าที่คนส่วนใหญ่คุ้นเคย
พวกเขาใช้สำหรับอะไร? ส่วนใหญ่เป็นวิทยาศาสตร์
ซูเปอร์คอมพิวเตอร์เป็นกระดูกสันหลังของวิทยาการคำนวณ ใช้ในด้านการแพทย์เพื่อเรียกใช้การจำลองแบบพับโปรตีนสำหรับการวิจัยโรคมะเร็งในทางฟิสิกส์เพื่อดำเนินการจำลองสำหรับโครงการวิศวกรรมขนาดใหญ่และการคำนวณเชิงทฤษฎีและแม้แต่ในสาขาการเงินเพื่อติดตามตลาดหุ้นเพื่อให้ได้เปรียบนักลงทุนรายอื่น ๆ
บางทีงานที่สร้างประโยชน์สูงสุดให้กับคนทั่วไปคือการสร้างแบบจำลองสภาพอากาศ การคาดเดาอย่างแม่นยำว่าคุณจะต้องมีเสื้อคลุมหรือไม่และร่มในวันพุธหน้าเป็นงานที่ยากอย่างน่าประหลาดใจซึ่งแม้แต่ซูเปอร์คอมพิวเตอร์ขนาดมหึมาในปัจจุบันก็ไม่สามารถทำได้อย่างแม่นยำ มีทฤษฎีว่าในการเรียกใช้การสร้างแบบจำลองสภาพอากาศเต็มรูปแบบเราจำเป็นต้องมีคอมพิวเตอร์ที่วัดความเร็วใน ZettaFLOPS ซึ่งเป็นอีกสองระดับที่เพิ่มขึ้นจาก PetaFLOPS และเร็วกว่าการประชุมสุดยอดของ IBM ประมาณ 5,000 เท่า เราน่าจะไม่ถึงจุดนั้นจนกว่าจะถึงปี 2030 แม้ว่าปัญหาหลักที่รั้งเราไว้ไม่ใช่ฮาร์ดแวร์ แต่เป็นต้นทุน
ค่าใช้จ่ายล่วงหน้าสำหรับการซื้อหรือสร้างฮาร์ดแวร์ทั้งหมดนั้นสูงพอสมควร แต่ตัวกระตุ้นที่แท้จริงคือค่าไฟ ซูเปอร์คอมพิวเตอร์จำนวนมากสามารถใช้พลังงานมูลค่าหลายล้านดอลลาร์ต่อปีเพื่อให้ทำงานต่อไปได้ ดังนั้นในทางทฤษฎีไม่มีการ จำกัด จำนวนอาคารที่เต็มไปด้วยคอมพิวเตอร์ที่คุณสามารถต่อเข้าด้วยกันได้ แต่เราสร้างเฉพาะซูเปอร์คอมพิวเตอร์ที่ใหญ่พอที่จะแก้ปัญหาในปัจจุบันได้
ดังนั้นฉันจะมีซูเปอร์คอมพิวเตอร์ที่บ้านในอนาคตหรือไม่?
ในแง่หนึ่งคุณทำไปแล้ว ปัจจุบันเดสก์ท็อปส่วนใหญ่แข่งขันกับพลังของซูเปอร์คอมพิวเตอร์รุ่นเก่าโดยแม้แต่สมาร์ทโฟนทั่วไปก็มีประสิทธิภาพสูงกว่ารุ่นที่น่าอับอาย เครย์ -1 . ดังนั้นจึงเป็นเรื่องง่ายที่จะเปรียบเทียบกับอดีตและสร้างทฤษฎีเกี่ยวกับอนาคต แต่นั่นเป็นผลมาจากการที่ CPU โดยเฉลี่ยเร็วขึ้นมากในช่วงหลายปีที่ผ่านมาซึ่งไม่ได้เกิดขึ้นอย่างรวดเร็วอีกต่อไป
เมื่อเร็ว ๆ นี้กฎของมัวร์ได้ชะลอตัวลงเนื่องจากเราถึงขีด จำกัด ว่าเราจะสร้างทรานซิสเตอร์ได้น้อยเพียงใดซีพียูจึงไม่ได้เร็วขึ้นมากนัก มีขนาดเล็กลงและประหยัดพลังงานมากขึ้นซึ่งจะผลักดันประสิทธิภาพของ CPU ไปในทิศทางของจำนวนคอร์ที่มากขึ้นต่อชิปสำหรับเดสก์ท็อปและโดยรวมที่มีประสิทธิภาพมากขึ้นสำหรับอุปกรณ์พกพา
แต่เป็นการยากที่จะจินตนาการถึงปัญหาของผู้ใช้โดยเฉลี่ยที่กำหนดความต้องการด้านคอมพิวเตอร์ที่เพิ่มขึ้น ท้ายที่สุดคุณไม่จำเป็นต้องมีซูเปอร์คอมพิวเตอร์เพื่อท่องอินเทอร์เน็ตและคนส่วนใหญ่ไม่ได้ใช้การจำลองการพับโปรตีนในห้องใต้ดิน ฮาร์ดแวร์สำหรับผู้บริโภคระดับไฮเอนด์ในปัจจุบันมีมากกว่ากรณีการใช้งานปกติและโดยปกติจะสงวนไว้สำหรับงานเฉพาะที่ได้รับประโยชน์เช่นการแสดงผล 3 มิติและการรวบรวมโค้ด
ไม่เลยคุณอาจจะไม่มี ความก้าวหน้าที่ยิ่งใหญ่ที่สุดน่าจะอยู่ในพื้นที่มือถือเช่นโทรศัพท์และแท็บเล็ต เข้าใกล้ระดับพลังงานของเดสก์ท็อป ซึ่งยังคงเป็นความก้าวหน้าที่ดีพอสมควร
เครดิตรูปภาพ: Shutterstock , Shutterstock
