Superračunar je računar koji je projetkovan da izvršava numerička izračunavanja najvećom mogućom brzinom koju nude posljednja elektronska računarska tehnologija i arhitektura.
Lako je zaboraviti koliko brzo tehnologija raste. Prije nešto više od 50 godina, čovjek je prvi put kročio na Mjesec koristeći tehnologiju koja je bila smiješno slaba po današnjim standardima. Zapravo, vaš telefon je već milion puta moćniji od svih NASA-inih kombinovanih računarskih snaga korištenih za misiju Apollo 11 1969. godine.
Stvari su se tako brzo promijenile da sada imamo superračunare koji nam pomažu da razumijemo svijet, organiziramo podatke i radimo brže nego ikada prije. Hajde da naučimo šta su superračunari, zašto su velika stvar i za šta se koriste.
Šta je superračunar?
Superkompjuter obavlja istu funkciju pohranjivanja i obrade podataka kao i običan personalni računar, ali u tolikoj mjeri da je teško zamisliti. Unutar superkompjutera nalazi se nekoliko grupa procesorskih jedinica koje pomažu u obavljanju operacija milion puta brže od vašeg prosječnog laptopa ili desktop računara.
Dok su stariji računari mjereni u IPS-u (instrukcije u sekundi), superračunari se mjere u FLOPS-ima (operacije s pomičnim zarezom u sekundi). Što je ovaj broj veći, to je superkompjuter moćniji.
U vrijeme pisanja ovog teksta, najbrži superkompjuter na svijetu je Frontier, koji je razvio Hewlett Packard Enterprise, koji se nalazi u Tennesseeju, Sjedinjene Američke Države. Superkompjuter je koštao nevjerovatnih 600 miliona dolara, a svaki od njegova 74 ormarića težak je 8.000 funti.
Godine 2022. svrgnuo je japanski superkompjuter Fugaku, koji je ranije nosio tu titulu. Frontier je prvi superkompjuter u eksaskali, što znači da može izračunati jedan kvintilion kalkulacija s pomičnim zarezom (koji se nazivaju i exaflops ili EFLOPS) u sekundi.
Za referencu, Appleov najmoćniji M1 Ultra čip ima brzinu od oko 21 teraflops ili TFLOPS (jedan trilion FLOPS). I dok je to impresivno, bićete iznenađeni kada znate da je superkompjuter Earth Simulator japanskog tehnološkog giganta NEC Corporation već dostizao brzinu od oko 36 teraflopsa još 2002. godine!
Za šta se koristi superračunar?
Utvrdili smo da su superračunari zaista brzi, ali šta zapravo rade? Koju korist u stvarnom svijetu oni nude? Pa, superračunari se mogu koristiti u bilo kojoj oblasti koja zahtijeva obradu velikih količina podataka. Evo nekoliko primjera:
1. Vremenska prognoza
Možda je najjednostavnija primjena superkompjutera je poboljšanje tačnosti vremenske prognoze. Prikupljanjem i obradom više vremenskih podataka i uzimajući u obzir tačnost prošlih predviđanja, superračunari nam pomažu da preciznije i brže predvidimo vrijeme.
Kao nusproizvod, superkompjuteri nam takođe mogu pomoći da razumemo efekte klimatskih promjena i pronađemo načine da ih usporimo. Znamo da Microsoft gradi superkompjuter za istu svrhu uz investiciju od milijardu funti vlade Velike Britanije.
2. Simulacije
Pokretanje simulacija je odličan način da se predvidi ishod aktivnosti, a da se to zapravo ne radi. Na primjer, simulacije kretanja aviona pomažu u razumijevanju atmosferskog otpora i stvaranju više aerodinamičnih dizajna. Ovo pomaže da avioni budu sigurniji i ekonomičniji.
Drugi primjer je izvođenje simulacija nuklearnih testova i izvođenje eksperimenata i demonstracija za vojnu upotrebu. Testovi koji se mogu uraditi u simulaciji inače bi se morali raditi sa stvarnom opremom koja košta višestruko više.
3. Naučna istraživanja
Naučnici obično rade s velikim količinama podataka, a superračunari olakšavaju posao tako što brže isporučuju rezultate. 2020. godine, usred pandemije COVID-19, IBM-ov superkompjuterski Summit pomogao je u borbi protiv virusa dozvoljavajući istraživačima da “izvedu vrlo veliki broj proračuna u epidemiologiji, bioinformatici i molekularnom modeliranju”.
Superkompjuteri su takođe korisni NASA-inim naučnicima za “simulaciju kretanja vazdušnih masa i vode oko planete radi proučavanja klime Zemlje, lova na egzoplanete, proučavanja ponašanja crnih rupa ili dizajniranja vazduhoplovnih ili svemirskih vozila”.