Ena od prednosti računalnika, ki je nastal pod vodstvom Seymour Creay, je bila gosta embalaža elektronskih komponent, ki je povečala produktivnost računalnikov. Vsi računalniki Seymour Creay so optimizirani za zahtevne znanstvene aplikacije, na primer za reševanje diferencialnih enačb, matrikeizračuni, seizmična analiza, linearno programiranje in druge podobne naloge.

Cray superračunalniki v sedemdesetih letih 20.

Seymour Craig je zapustil podjetje CDC in leta 1972 ustanovil Cray Research, Inc. Leta 1975 je Cray Research izdal računalnik Cray-1, ki spada v 4. generacijo računalnikov. Skupno je bilo prodanih več kot 80 takih strojev, ki so bili za ta čas zelo uspešni. Cray-1 je bil eden izmed prvih računalnikov, v katerem je izvedba delovno intenzivnih operacij lahko potekala takoj na več procesorskih napravah, zato je bila ena prvih "večprocesorskih" naprav.


Eden od pionirjev večprocesorskega računalništva je bil Cray X-MP, uveden leta 1982, ki je povezal dva računalnika Cray-1. Bil je tudi prvi računalnik, ki izvaja vektorsko računalništvo. Poleg tega se je v sedemdesetih letih pojavil prvi 32-bitni super-mini računalnik.

Razvoj superračunalnikov v osemdesetih letih 20.

Leta 1985 je Cray Research predstavil quad-core računalnik Cray-2. Postal je prva računalniška naprava, ki je presegla milijardo FLOPS. Leta 1983 je Daniel Hillis, podiplomski študent na tehnološkem inštitutu v Massachusettsu, izumil, kako izboljšati produktivnost večprocesorskih sistemov, ki pripadajo 4. generaciji računalnikov. Istega leta je postal soustanovitelj korporacije Thinking Machines. Leta 1985 je to podjetje razvilo svoj prvi računalnik CM-1. Uporabil je 65.536 nizkocenovnih enobitnih procesorjev, ki so bili združeni po 16 kosih. na enem čipu Delovanje računalnika CM-1 je v nekaterih operacijah doseglo več milijard FLOPS in je bilo primerljivo z najhitrejšim v tistem časusuperračunalnik

Nadaljnji razvoj superračunalnikov v devetdesetih letih - v začetku leta 2000

Pomembni kupci super računalnikov so bili vojaški. Po tem, ko so Združene države podpisale Pogodbo o celoviti prepovedi jedrskih poskusov (1996), je bil potreben dodaten program certificiranja za jedrske bojne glave. Zato je ameriško ministrstvo za energijo dodelilo denar za nov razvojni program superračunalnikov, katerega cilj je razviti računalnik, ki je sposoben simulirati jedrske preskuse do leta 2004. Ta računalnik bi moral imeti zmogljivost več kot 100 bilijonov FLOPS, najhitrejši od obstoječih računalnikov v tem času pa je bil Cray T3E, produktivnost do 150 milijard FLOPS. Superračunalnik ASCI Red, ki ga je skupaj z Intelom izdelal Sandia National Laboratories v Albuquerque, je prvič dosegel 1 TFLOPS. Vključuje 9072 standardnih procesorjev Pentium Pro.

Japonski superračunalnik

Medtem ko je v Združenih državah prevladoval večprocesorski pristop, se je na Japonskem korporacija NEC vrnila k starejšemu pristopu - k individualni zasnovi računalniškega čipa. Izdelana s to korporacijo, je Earth Simulator osvojila prvo mesto na seznamu najbolj produktivnih računalnikov v letu 2002

. Njegova zmogljivost je bila približno enaka 36 TFLOPS. Po dveh podvojitvah števila procesorjev Blue Gene /L, nameščenih v Sandia National Laboratories v Livermoreu v Kaliforniji, je leta 2005 postal prvi stroj, ki je premagal produktivno oviro 100 TFLOPS.
Prvi računalnik, katerega zmogljivost je presegla1000 ali 1 TFLOPS petaflop, ki ga je IBM izdelal leta 2008

Uporaba superračunalnikov

Super-računalniki se uporabljajo na znanstvenem področju za izvajanje delovno intenzivnega računanja in obdelave velike količine informacij v realnem času. Poleg tega je napredek na področju računalništva omogočil znanstvenikom uporabo natančnih modelov procesov, ki se odvijajo, namesto poenostavitev, ki so bile uporabljene prej. V matematiki se s pomočjo superračunalnikov rešujejo naloge kriptografije in statistike. V fiziki pomagajo razumeti procese, ki se pojavljajo znotraj atoma. Biologi super računalnikov pomagajo dešifrirati DNA. Prav tako so nenadomestljivi pri pripravi vremenskih napovedi, preučevanju podnebnih sprememb na Zemlji in iskanju nahajališč nafte in plina. Poleg tega se superračunalniki uporabljajo za izvajanje vojaških izračunov, povezanih z jedrskim orožjem. Uporaba zmogljivih računalnikov je omogočila številne preboje na področjih, kot so meteorologija, globalna analiza podnebja, oblikovanje novih medicinskih izdelkov in vesoljska tehnologija.

Pregled superračunalnikov

Ko govorimo o super pogonskih računalnikih, je vprašanje pogosto: "Kateri računalnik je najhitrejši?" Odgovor na to vprašanje lahko poda oceno 10 najmočnejših superračunalnikov. V tej oceni so predstavljeni novi računalniki.

Vrhovni energetski sistem AC922 je trenutno najhitrejši. Njegova zmogljivost po podatkih, pridobljenih s pomočjo sistema LINPACK, je 1223 PFLOPS. Največja teoretična produktivnostračunalniška naprava 187659 PFLOPS. Super AMI vrhovni energetski sistem AC922 izdeluje IBM posebej za uporabo v Okridzskem nacionalnem laboratoriju.

Drugo mesto v izvedbi je kitajski super-računalnik Sunway TaihuLight. Računalniška hitrost tega računalnika, ki smo jo izmerili s testnim sistemom LINPACK, je 93 PFLOPS. Ta superračunalnik je bil najbolj produktiven na svetu od junija 2016 do junija 2018. Ta superračunalnik se nahaja v Ljudski republiki Kitajski, v računalniškem centru v Wuxiju in se uporablja za napovedovanje vremena, medicinske raziskave in izvajanje različnih kompleksnih izračunov.

Naslednje mesto v zmogljivosti je računalniška naprava Sierra Power System S922LC. Ta superračunalnik ima zmogljivost 7161 PFLOPS, v skladu s preskusi LINPACK. Ta naprava se nahaja v laboratoriju Livermore. E. Lawrence, član Univerze v Kaliforniji.

Superračunalnik Tianhe-2 je bil od leta 2013 do leta 2016 najmočnejša računalniška naprava. Njegovo ime je iz kitajskega prevedeno kot "Milky Way - 2". V skladu s standardnim testom LINPACK je njegova zmogljivost 61445 PFLOPS, teoretični vrh pa je 100679. Ta naprava se nahaja v Nacionalnem računalniškem centru Guangzhou (Ljudska republika Kitajska).

Trenutno je peta največja uspešnost japonska superračunalnik AI Bridging Cloud Infrastructure. Njegova izvedba na testih LINPACK 1988 in največji teoretični - 32577 PFLOPS.

Superračunalnik Piz DaintNahaja se v švicarskem računalniškem centru in je najbolj produktivna računalniška naprava v Evropi. Njegova največja teoretična zmogljivost je 25326 PFLOPS in realna, določena s pomočjo LINPACK testov, - 1959 PFLOPS. Oblikoval jo je ameriško podjetje Cray.

Sedmo mesto v izvedbi je superračunalnik Titan, izdan leta 2012 na podlagi arhitekture Cray XK7. Dejanska zmogljivost te naprave, izmerjena s testnim kompletom LINPACK, je 1759 PFLOPS, največja teoretična vrednost pa je 27113 PFLOPS. Deluje v laboratoriju ameriškega ministrstva za energijo v Tennesseeju. To je bila najmočnejša računalniška naprava od novembra 2012 do julija 2013

Superračunalnik Sequoia je razvilo podjetje na platformi IBM Blue Gene /Q. Njegova dejanska zmogljivost je 17.173 PFLOPS in teoretično možna - 20133 PFLOPS. Nahaja se v laboratoriju Livermore.

Računalnik Trinity temelji na platformi Cray XC40. Izmerjena zmogljivost računalniške naprave PFLOPS 14137. Nameščen v laboratoriju Los Alamos.

Corijev superračunalnik, tako kot prejšnji, je narejen na arhitekturi Cray XC40. Njegova zmogljivost pri testih LINPACK je 14015 PFLOPS.

Zaključek

Razvoj super-računalnika je imel velik vpliv na številne veje znanosti in industrije. Trenutno je največja ovira, ki otežuje odkrivanje celotnega računalniškega potenciala teh naprav, težava pri pisanju programov, ki bi lahko hkrati prenesli vse superračunalniške procesorje s polno močjo. To je posledica pisanja programa, ki učinkovito izračuna računalniško nalogoveč tokov, veliko bolj zapleten od tistega, ki bo potekal zaporedoma na enem procesorju. In ni vsaka naloga podvržena takšni vzporednosti. To je vse, kar morate vedeti o super-računalnikih, namenu, zmožnostih in načelih gradnje teh računalnikov.