Материалы Международной студенческой научной конференции
Студенческий научный форум 2020

1 1 1
1

Термин «суперкомпьютер» означает систему для выполнения сверхсложных вычислений или задач по обработке большого объема данных. Подобные вычислительные машины работают с максимальной эффективностью и производительностью, которая обычно измеряется в петафлопсах. Вычислительная мощность 500 наиболее мощных компьютерных систем в мире с 1993 года представлена на рис. 1. Рейтинг топ-500 составляется с 1993 года два раза в год учеными из США и Германии. В 2019 году минимальный порог для попадания в него составил 1,022 петафлопса.

54-е издание TOP500 показало, топ-10 систем не изменились по сравнению с предыдущим изданием, как и прежде Китай и США сохранили свое доминирование на рынке [1]. Саммит и Сьерра занимают первую и вторую строчки. Оба являются суперкомпьютерами, построенными IBM, на базе процессоров Power9 и графических процессоров NVIDIA Tesla V100.

Между тем, совокупная производительность 500 систем, основанная на тесте High Performance Linpack (HPL), продолжает расти и в настоящее время составляет 1,65 exaflops. В таблице представлены топ-5 суперкомпьютеров и их основные характеристики.

Согласно рис. 2 лидерами по количеству представленных суперкомпьютеров на конец 2019 года является Китай (228 машин), за ним следуют США (117). На третьем месте закрепилась Япония, представив 29 суперкомпьютеров.

В обновленной редакция списка топ-50 суперкомпьютеров СНГ произошел незначительный рост производительности систем [2]. Как показывает рис. 3, отображающий статистику 31-ой редакции списка Top50, наиболее активно суперкомпьютеры применяются в сфере науки и образования, а так же при проведении различного рода исследований.

Так, например, российские ученые рассчитали на отечественном суперкомпьютере параметры денатурации ДНК – разъединения цепочек двойной спирали. Этот процесс предшествует любой реакции, связанной с наследственным материалом. Результаты проведенного исследования помогут ученым лучше понять принципы организации клеткок, процесс старения и возникновения болезней, а в будущем приблизиться к созданию биочипов и микропроцессоров на основе ДНК [3].

solod1.tif

Рис. 1. Вычислительная мощность 500 наиболее мощных суперкомпьютеров

Топ-5 суперкомпьютеров

solod2.tif

solod3.tif

Рис. 2. Распределение суперкомпьютеров в списке Top500 по странам (ноябрь 2019 г.)

solod4.tif

Рис. 3. Области применения суперкомпьютеров

Суперкомпьютеры являются незаменимым инструментом и при изучении искусственного интеллекта. На международной конференции Artificial Intelligence Journey, посвященной изучению данного вопроса, Сбербанк представил суперкомпьютер «Кристофари» (Christofari). С 12 декабря 2019 года Christofari доступен пользователям, при этом научным и высшим учебным заведениям доступ к сервисам будет предоставлен за символическую плату или даже бесплатно [4].

Мир суперкомпьютеров становится весьма профессиональным и технологичным. Новым суперкомпьютерам удалось покинуть область применения, ранее ограниченную военной, разведывательной и научной сферами. На сегодняшний день они часто используются в метеорологии, энергетике, здравоохранении, производстве и других сферах. Очевидно, что изобретение и постоянная модернизация суперкомпьютеров – это необходимое условие для благополучного развития человечества.