Hardware

Es gibt immer noch riesige Supercomputer. Hier ist, wofür sie heute verwendet werden


Timofeev Vladimir/Shutterstock

Supercomputer waren in den 90er Jahren ein riesiges Rennen, als die USA, China und andere um den schnellsten Computer kämpften. Obwohl das Rennen ein wenig nachgelassen hat, wurden diese Monstercomputer immer noch verwendet, um viele der Probleme der Welt zu lösen.

Da das Mooresche Gesetz (eine alte Beobachtung, die besagt, dass sich die Rechenleistung ungefähr alle zwei Jahre verdoppelt) unsere Computerhardware weiter vorantreibt, nimmt auch die Komplexität der zu lösenden Probleme zu. Während Supercomputer früher recht klein waren, können sie heute ganze Lagerhallen einnehmen, die alle mit miteinander verbundenen Computerracks gefüllt sind.

Was macht einen Computer „super“?

Der Begriff „Supercomputer“ impliziert einen gigantischen Computer, der um ein Vielfaches leistungsfähiger ist als Ihr einfacher Laptop, aber das könnte nicht weiter weg sein. Supercomputer bestehen aus Tausenden von kleineren Computern, die alle miteinander verbunden sind, um eine Aufgabe zu erfüllen. Jeder CPU-Kern in einem Rechenzentrum läuft wahrscheinlich langsamer als Ihr Desktop-Computer. Es ist die Kombination all dieser Faktoren, die das Computing so effizient macht. Computer dieser Größenordnung sind mit einer Menge Netzwerk und spezieller Hardware verbunden, und es ist nicht so einfach, jedes Rack einfach an das Netzwerk anzuschließen, aber Sie können sie sich so vorstellen, und Sie liegen nicht weit daneben.

Nicht jede Aufgabe kann so einfach parallelisiert werden, sodass Sie Ihre Spiele nicht mit einem Supercomputer mit einer Million Bildern pro Sekunde ausführen müssen. Parallel Computing ist normalerweise gut darin, sehr rechenorientiertes Rechnen zu beschleunigen.

Supercomputer werden in FLOPS oder Gleitkommaoperationen pro Sekunde gemessen, was im Wesentlichen ein Maß dafür ist, wie schnell sie rechnen können. Der schnellste ist derzeit IBMs Gipfel, das über 200 PetaFLOPS erreichen kann, eine Million Mal schneller als „Giga“, an das die meisten Menschen es gewöhnt sind.

Wofür werden sie also verwendet? Hauptsächlich Wissenschaft

3D-Rendering einer Wetterkarte
Andrey VP/Shutterstock

Supercomputer sind das Rückgrat der Computerwissenschaften. Sie werden im medizinischen Bereich verwendet, um Proteinfaltungssimulationen für die Krebsforschung durchzuführen, in der Physik, um Simulationen für große Ingenieurprojekte und theoretische Berechnungen durchzuführen, und sogar im Finanzbereich, um den Aktienmarkt zu verfolgen, um sich einen Vorteil gegenüber anderen Investoren zu verschaffen.

Der Job, der dem Durchschnittsmenschen am meisten zugute kommt, ist vielleicht die Wettermodellierung. Genau vorherzusagen, ob man am nächsten Mittwoch Mantel und Regenschirm braucht, ist eine überraschend schwierige Aufgabe, die selbst die riesigen Supercomputer von heute nicht mit großer Genauigkeit bewältigen können. Es wird vermutet, dass wir für die vollständige Wettermodellierung einen Computer benötigen, der seine Geschwindigkeit in ZettaFLOPS misst – zwei weitere Stufen höher als PetaFLOPS und etwa 5000-mal schneller als IBMs Summit. Wir werden diesen Punkt wahrscheinlich nicht vor 2030 erreichen, obwohl das Hauptproblem, das uns zurückhält, nicht die Hardware ist, sondern die Kosten.

Die Vorabkosten für den Kauf oder Bau der gesamten Hardware sind hoch genug, aber der eigentliche Kicker ist die Stromrechnung. Viele Supercomputer können jedes Jahr Strom im Wert von Millionen Dollar verbrauchen, nur um am Laufen zu bleiben. Während es also theoretisch keine Begrenzung gibt, wie viele Gebäude voller Computer man miteinander verbinden könnte, bauen wir nur Supercomputer, die groß genug sind, um aktuelle Probleme zu lösen.

Werde ich also in Zukunft einen Supercomputer zu Hause haben?

In gewisser Weise tun Sie es bereits. Die meisten Desktops können heutzutage mit der Leistung älterer Supercomputer konkurrieren, wobei selbst das durchschnittliche Smartphone eine höhere Leistung hat als das berüchtigte Cray-1. So ist es einfach, den Vergleich mit der Vergangenheit anzustellen und über die Zukunft zu theoretisieren. Das liegt aber vor allem daran, dass die durchschnittliche CPU über die Jahre immer schneller wird, was nicht mehr so ​​schnell passiert.

In letzter Zeit hat sich das Mooresche Gesetz verlangsamt, da wir die Grenzen erreichen, wie klein wir Transistoren herstellen können, sodass CPUs nicht viel schneller werden. Sie werden kleiner und energieeffizienter, was die CPU-Leistung in Richtung mehr Kerne pro Chip für Desktops und insgesamt leistungsfähiger für mobile Geräte treibt.

Aber es ist schwer vorstellbar, dass das Problem des durchschnittlichen Benutzers die wachsenden Computeranforderungen übersteigt. Schließlich braucht man keinen Supercomputer, um im Internet zu surfen, und die meisten Leute führen keine Proteinfaltungssimulationen in ihren Kellern durch. Die High-End-Consumer-Hardware von heute geht weit über normale Anwendungsfälle hinaus und ist normalerweise bestimmten Arbeiten vorbehalten, die davon profitieren, wie 3D-Rendering und Code-Kompilierung.

Also nein, du wirst wahrscheinlich keine haben. Die größten Fortschritte werden wahrscheinlich im mobilen Bereich stattfinden, da sich Telefone und Tablets der Desktop-Leistung nähern, was immer noch ein ziemlich guter Fortschritt ist.

Bildnachweise: Shutterstock, Shutterstock



Schreibe einen Kommentar

Deine E-Mail-Adresse wird nicht veröffentlicht. Erforderliche Felder sind mit * markiert.

Ähnliche Artikel

Schaltfläche "Zurück zum Anfang"