Высокая скорость вычислений часто является решающей проблемой во многих задачах. Особенно в плане вычислений чисел с плавающей точкой. К сожалению, обычные компьютеры и сервера хорошо работают с целыми числами, то с вещественными и дробными все не столь замечательно.
Требуется другая архитектура. И адекватное решение — суперкомпьютер.
СуперЭВМ
Проблемы высокоточных вычислений встречаются повсеместно. И для их решения не хватало прежде всего мощностей. Даже число πне получилось бы определить со столь высокой точностью без использования суперкомпьютеров. По крайней мере, в 2011 году на смоделированном специально для данной задачи суперкомпьютере было проведено вычисление с точностью до 10 триллионов чисел после точки. На это потребовалось 44 недели работы устройства. И несмотря на то, что были использованы стандартные комплектующие, которые можно купить на рынке, все же это был суперкомпьютер.
И плавно перетекаем к главному вопросу: что такое суперЭВМ? Простого ответа нет. Данный вопрос становится объектом столь яростных споров, что слышен звон стали, треск сломанных копий. Так что, такие споры очень интересно наблюдать с поп-корном.
Ну, а теперь без шуток. Самое простое определение, которое можно дать сверхЭВМ — машина, предназначенная для интенсивных вычислений с большой мощностью. По факту, рамки суперкомпьютера постоянно смещаются. Аппараты с колоссальной производительностью, разработанные пол века назад могут уступать даже современным смартфонам. Что уж говорить про ПК.
Так что, чтобы машина называлась суперкомпьютером должны быть соблюдены следующие факторы:
- Высокая производительность. Машина должна превосходить обычные ПК и серверы, особенно в плане вычислений с плавающей точкой.
- Архитектура рассчитана на работу с числами, а не выполнение определенных операций. Именно это отличает суперЭВМ от ПК, серверов или мэйнфреймов.
Соответственно, даже подобное определение можно оспорить, привести немало контраргументов, но получить контраргументом в ответ оспаривая тоже довольно легко, потому, лучше откинуть споры и прикинуть, где суперкомпьютеры или кластер оных можно применить. А сфер, на самом деле, великое множество:
- Математика. Сколько боли в этом слове, но без вычислений здесь не обойтись. Криптография, статистика, моделирование новых математических методов требуют огромных вычислительных способностей техники.
- Другие науки. Физика, астрономия, биология, химия. Практически в любой из наук периодически требуется аппаратура, способная быстро провести расчеты.
- Прогнозирование погоды, климатические изменения, предсказания землетрясений, извержений вулканов, моделирование других ситуаций, например паводков, ураганов.
- Медицина. Расшифровка ДНК, моделирование действия нейронных связей, анализ органических тканей.
Конечно, этими вариантами сферы действия не исчисляются, применение суперкомпьютерам может найтись даже в повседневной жизни.
Для чего нужен
Итак, предположим, гигантский центр с техникой, занимающей колоссальную площадь может оказаться не по карману. Кстати, для решения задач можно арендовать мощности некоторых суперкомпьютеров. Удовольствие дорогое, но может пригодиться.
Но если нужны постоянные вычисления, но обычный персональный компьютер, сервер или рабочая станция не справляются? Например, вы работаете в сфере экономики и постоянно приходится вести сложные расчеты, тестировать торговые стратегии, причем в режиме реального времени. В рамках одной компании справиться нетрудно, но если нужно отслеживать и моделировать целый рынок? Уже сложнее, а скорость расчетов в таких задачах может оказаться важным аргументом в пользу высокопроизводительной техники.
Тогда придется купить суперкомпьютер. Конечно, колоссальной производительности, как у мощнейших систем мира не добиться, но собрать суперЭВМ для себя не так уж и сложно. Часто в них используются GPU, так как они лучше рассчитаны на работу с числами с плавающей точкой, чем процессоры.
Соответственно, суперкомпьютер будет напоминать графическую станцию, отличием будет большее количество процессоров и выполнение другого типа задач. К сожалению, энергопотребление у GPU значительно выше, чем у CPU, но в некрупных масштабах разница не столь заметна. Главное, что суперЭВМ справится с задачей заметно быстрее других классов оборудования, так что, в плане электроэнергии возможна даже экономия.
В целом, купить суперкомпьютер не так уж дорого, как кажется. Нет, вложения существенны, но примерно на том же уровне, что высокомощные графические станции, так что, если нужна машина для сложных вычислений, то лучше не поскупиться. Постоянная аренда мощностей обойдется дороже, чем собственное устройство.
Что необходимо
Чаще всего на суперкомпьютерах используют индивидуальные сборки Linux, они лучше всего адаптированы для данной сферы деятельности. В частности, о ПО стоит позаботиться даже раньше покупки устройства:
- в случае, если стоящие перед вами задачи выполняются повсеместно, ПО и операционную систему будет найти довольно просто, но будьте готовы выложить за них деньги;
- если же проект индивидуальный и не особо распространенный, придется разрабатывать сборку ОС и программное обеспечение под целевые задачи, что займет немало времени.
Для решения большинства задач найти необходимое сейчас довольно легко, но лучше прозондировать сферу заранее.
Конфигурация
Если нужно купить суперкомпьютер, всегда помните, что любая такая машина конструируется индивидуально. Готовых решений попросту нет, так как стоящие перед устройствами задачи могут быть очень разными.
Для того, чтобы выбрать суперЭВМ, можно обратиться к нам через форму обратной связи. Специалисты помогут составить конфигурацию и подобрать комплектующие. Также есть другие способы связи. Подробнее в разделе «Контакты».