Ko'pchiligimiz kompyuterni yaxshi bilamiz. Ehtimol, siz hozirda ushbu blog yozuvini o'qish uchun Kompyuterdan foydalanmoqdasiz, chunki noutbuklar, smartfonlar va planshetlar asosan bir xil hisoblash texnologiyasida yasalgan. Boshqa tomondan, superkompyuterlar biroz boshqachadir, chunki ular odatda davlat muassasalari, tadqiqot markazlari va yirik Kompaniyalar uchun ishlab chiqarilgan, qimmat, ko'p energiya sarflaydigan mashinalar deb o'ylashadi.
Misol uchun, Top-500 superkompyuterlari reytingiga ko'ra, Xitoyning Sunway TaihuLight'ni hozirda dunyodagi eng tezkor superkompyuterni olaylik. U 41000 chipdan iborat (faqat protsessorlarning og'irligi 150 tonnadan oshadi), narxi 270 million dollarga yaqin va 15371 kVt quvvatga ega. Yaxshi tomoni shundaki, u sekundiga kvadrilyonlarcha hisob -kitoblarni bajarishga qodir va 100 milliongacha kitobni saqlashi mumkin. Va boshqa superkompyuterlar singari, u ob-havo prognozi va dori-darmonlarni tadqiq qilish kabi fan sohasidagi eng murakkab vazifalarni hal qilish uchun ishlatiladi.
Qachon Super Kompyuterlar yaratildi ?
Superkompyuter tushunchasi birinchi marta 1960 -yillarda Seymur Krey ismli elektrotexnika muhandisi dunyodagi eng tezkor kompyuterni yaratishga kirishganida paydo bo'lgan. "Superkompyuterning otasi" hisoblangan Krey, ishbilarmonlik giganti Sperri-Rendni tark etib, yangi tashkil etilgan Control Data korporatsiyasiga qo'shildi, shunda u ilmiy kompyuterlarni ishlab chiqishga e'tibor qarata oldi. Dunyodagi eng tezkor kompyuter unvoni o'sha paytda vakuumli quvurlar o'rniga tranzistorlardan birinchi bo'lib foydalangan IBM 7030 "Stretch" kompaniyasiga tegishli edi.
1964 yilda Cray CDC 6600-ni taqdim etdi, u germaniy tranzistorlarini kremniy va freon asosidagi sovutish tizimi foydasiga o'chirish kabi yangiliklarni o'z ichiga oldi. Eng muhimi, u 40 MGts tezlikda, sekundiga taxminan uch million operatsiyalarni bajarib, uni dunyodagi eng tezkor kompyuterga aylantirdi. Ko'pincha dunyodagi birinchi superkompyuter hisoblangan CDC 6600 ko'pchilik kompyuterlardan 10 barobar, IBM 7030 Stretch-dan uch barobar tezroq edi. Oxir-oqibat, nom 1969 yilda o'z merosxo'ri CDC 7600-dan voz kechdi.
Seymur Krey yakka yurishni boshladi
1972 yilda Krey Control Data Corporation kompaniyasini tark etib, Krey Research kompaniyasini tuzdi. Bir muncha vaqt o'tgach, sarmoyadorlar mablag'larini jalb qilib, Cray 1 debyutini o'tkazishdi, bu esa kompyuterning ishlash imkoniyatlarini yana katta farq bilan oshirdi. Yangi tizim 80 MGts chastotali tezlikda ishladi va sekundiga 136 million operatsiyalarni amalga oshirdi (136 megaflops). Boshqa o'ziga xos xususiyatlari orasida protsessorning yangi turi (vektorli ishlov berish) va zanjirlar uzunligini minimallashtirgan, tezlikni optimallashtirilgan taqa shaklidagi dizayn mavjud edi. Cray 1 1976 yilda Los Alamos milliy laboratoriyasida o'rnatildi.
1980-yillarga kelib, Krey o'zini superkompyuterda birinchi o'rinni egalladi va har qanday yangi versiya uning oldingi harakatlarini bekor qilishi kutilmoqda edi. Krey Cray 1 vorisi ustida ishlayotganda, kompaniyaning alohida guruhi Cray X-MP-ni chiqarib tashladi, bu model Cray 1-ning yanada "tozalangan" versiyasi sifatida baholandi. taqa shaklidagi dizayn, lekin bir nechta protsessorlarga ega, umumiy xotiraga ega va ba'zida bir-biriga bog'langan ikkita Cray 1 tasvirlangan. Cray X-MP (800 megaflop) birinchi "ko'p protsessorli" dizaynlardan biri bo'lib, parallel ishlashga Backdoor ochishga yordam berdi, bunda hisoblash vazifalari qismlarga bo'linadi va bir vaqtning o'zida turli protsessorlar tomonidan bajariladi.
Cray X-MP, doimiy yangilanib turdi, 1985 yilda Cray 2 uzoq kutilgan ishga tushirilgunga qadar standart tashuvchi bo'lib xizmat qildi. O'zidan oldingi kabi, Cray-ning eng yangi va eng buyuk modellari xuddi shu taqa shaklidagi dizayni va birlashtirilgan asosiy sxemasini oldi. mantiqiy taxtalarda bir -biriga biriktirilgan sxemalar tuzilgan edi. Biroq, bu safar komponentlar shunchalik tiqilib qolganki, issiqlikni tarqatish uchun kompyuterni suyuq sovutish tizimiga botirish kerak edi. Cray 2 sakkizta protsessor bilan jihozlangan bo'lib, ma'lumotlarni saqlash, xotira bilan ishlash va "fon protsessorlari" ga ko'rsatmalar berish uchun mas'ul bo'lgan "oldingi protsessor" ga ega bo'lib, ularga haqiqiy hisoblash vazifasi yuklatilgan. Hammasi bo'lib, u ishlov berish tezligini sekundiga 1,9 milliard operatsiyaga (1,9 Gigaflops) tashkil etdi, bu Cray X-MP-dan ikki baravar yuqori.
Ko'proq kompyuter dizaynerlari paydo bo'la boshladi
Aytishga hojat yo'q, Krey va uning dizaynlari superkompyuterning ilk davrini boshqargan. Lekin u maydonni oldinga surayotgan yagona odam emas edi. Shuningdek, 80-yillarning boshlarida, ishlash to'siqlariga qaramay, bir vaqtning o'zida ishlaydigan, minglab protsessorlar tomonidan ishlaydigan, parallel kompyuterlar paydo bo'ldi. Birinchi ko'p protsessorli tizimlarning bir nechtasini Massachusets texnologiya institutining aspiranti sifatida taklif qilingan V. Daniel Xillis yaratgan. O'sha paytdagi maqsad, miyaning neyron tarmog'iga o'xshash ishlaydigan markazsiz protsessorlar tarmog'ini ishlab chiqish orqali boshqa protsessorlar orasida to'g'ridan-to'g'ri protsessor protsessoriga ega bo'lish tezligini cheklash edi. Uning 1985 yilda ulanish mashinasi yoki CM-1 sifatida kiritilgan, amalga oshirilgan yechimida 65 536 bitta bitli protsessorlar mavjud edi.
90-yillarning boshlarida Krey superkompyuterlarini davri tugashi bo'ldi. O'sha paytga kelib, superkompyuter boshlovchisi Cray Research korporatsiyasidan ajralib, Cray Computer Corporation tashkil qildi. Cray 3 loyihasi tashkil etildi, Cray 2 vorisi Cray 3 loyihasi ko'plab muammolarga duch kelganida, kompaniya uchun ishlar orqaga keta boshladi. Cray-ning asosiy xatolaridan biri bu gallium arsenidli yarimo'tkazgichlarni - yangi texnologiyani - qayta ishlash tezligini o'n ikki barobar oshirish maqsadiga erishish usuli sifatida tanlash edi. Oxir-oqibat, ularni ishlab chiqarishdagi qiyinchilik, boshqa texnik asoratlar bilan bir qatorda, loyihani yillar davomida kechiktirdi va natijada kompaniyaning ko'plab potentsial mijozlari qiziqishni yo'qotdi. Ko'p o'tmay, kompaniyada pul yo'q bo'lib ketdi va 1995 yilda bankrotlik to'g'risida ariza berdi.
Kreyning kurashi tugagan edi, chunki raqobatlashuvchi yapon hisoblash tizimlari o'n yillarning ko'pchiligida bu sohada hukmronlik qilardi. Tokioda joylashgan NEC korporatsiyasi birinchi marta 1989 yilda SX-3 bilan sahnaga chiqdi va bir yildan so'ng to'rt protsessorli versiyasini taqdim etdi, u dunyodagi eng tezkor kompyuterga aylandi, faqat 1993 yilda tugatildi. O'sha yili Fujitsu raqamli shamol tunneli. 166 ta vektorli protsessorlarning qo'pol kuchi bilan 100 gigaflopsdan oshgan birinchi superkompyuter bo'ldi (eslatma: Texnologiyaning qanchalik tez rivojlanishi haqida tasavvurga ega bo'lish uchun, 2016 yildagi eng tez iste'molchi protsessorlari 100 gigaflopsni osonlikcha bajarishi mumkin. vaqt, ayniqsa ta'sir qilar edi). 1996 yilda Hitachi SR2201 2048 protsessor bilan oldingi qismini ko'tarib, maksimal ishlashini 600 gigaflopsga yetkazdi.
SX-3
SR2201
Intel kurashga qo'shildi
Endi Intel qayerda edi? O'zini iste'mol bozorining yetakchi chip ishlab chiqaruvchisi sifatida ko'rsatgan kompaniya, asr oxirigacha superkompyuter sohasida shov-shuv ko'tarmadi. Buning sababi shundaki, texnologiyalar butunlay boshqacha edi. Masalan, superkompyuterlar imkon qadar ko'proq ishlov berish quvvatiga ega bo'lishga mo'ljallangan bo'lib, shaxsiy kompyuterlar minimal sovutish imkoniyatlari va cheklangan energiya ta'minoti samaradorligini qisqartirish bilan bog'liq edi. Shunday qilib, 1993 yilda Intel muhandislari 1994 yil iyun oyiga qadar superkompyuterlar reytingining eng yuqori cho'qqisiga chiqqan 3,680 Intel XP/S 140 Paragon protsessoriga parallel ravishda dadil yondashish yo'li bilan qadam tashladilar. Bu dunyodagi eng tezkor tizim bo'lgan birinchi parallel protsessor.
Hozirgi kunga qadar superkompyuterlar bu kabi katta loyihalarni moliyalashtirish uchun chuqur cho'ntakka ega bo'lganlar. Hammasi 1994 yilda, NASAning Goddard kosmik parvoz markazining pudratchilari, bunday hashamatga ega bo'lmagan. Bir vaqtning o'zida cheklangan tarmoq yordamida shaxsiy kompyuterlar seriyasini ulash va sozlash orqali parallel hisoblash kuchini ishlatishning aqlli usulini o'ylab topilganidan keyin hammasi o'zgardi. Ular ishlab chiqqan "Beowulf klasteri" tizimi 16 486DX protsessoridan iborat bo'lib, gigaflops diapazonida ishlashga qodir va uni qurish uchun 50 ming dollardan kam mablag sarflangan. Bundan tashqari, Linux superkompyuterlar uchun tanlangan.
1996 yilda unvonni Hitachi SR2201 ga topshirgandan so'ng, Intel o'sha yili Paragon asosidagi ASCI Red deb nomlangan, 6000 dan ortiq 200 MGtsli Pentium Pro protsessorlaridan iborat Superkompyuter namoyish etdi. Vektorli protsessorlardan tayyor komponentlar foydasiga voz kechganiga qaramay, ASCI Red bir trillion flop to'siqni (1 teraflops) buzgan birinchi kompyuter bo'ldi. 1999 yilga kelib, yangilanishlar unga uch trillion flopdan (3 teraflop) oshishga imkon berdi. ASCI Red Sandia National Laboratories-da o'rnatildi va asosan yadroviy portlashlarni simulyatsiya qilish va mamlakat yadroviy arsenalini saqlashga yordam berish uchun ishlatilgan.
Yaponiya 35.9 teraflopslik NEC Earth Simulator bilan superkompyuterlar qatoriga qaytib qo'shilib olganidan so'ng, IBM 2004 yilda Blue Gene/L bilan misli ko'rilmagan balandliklarga superkompyuterni olib keldi. O'sha yili IBM Yer simulyatorini (36 teraflops) qirrali prototipini taqdim etdi. Va 2007 yilga kelib, muhandislar uskunani qayta ishlash qobiliyatini qariyb 600 teraflopsga ko'tarish uchun tezlikni oshirdilar. Qizig'i shundaki, jamoa bunday tezliklarga nisbatan past quvvatli, lekin energiyani tejaydigan ko'proq chiplardan foydalanish yo'li bilan borishga muvaffaq bo'ldi. 2008 yilda IBM Roadrunner-ni ishga tushirgandan so'ng, yana bir pog'onani egalladi, bu birinchi superkompyuter sekundiga bir kvadrillion operatsiyalardan oshib ketdi (1 petaflops).
Blue Gene/L
IBM RoadRunner
E'tiboringiz uchun rahmat, Tarjima qilishda xatoliklar kuzatilgan bo'lsa uzr so'rayman.