На еден настан за вмрежување, еднаш му реков на еден колега индустриски инженер дека работам на суперкомпјутери. Тој одговори „Добро! би требало да добијам неколку од оние за пиварницата во која работам.“ Подоцна, тоа ме погоди: тој веројатно замислувал суперкомпјутер како некој вид на лаптоп - RGB светла, апсурдни спецификации, можеби течно ладење ако работите се навистина фантастични. Вистината е дека повеќето луѓе надвор од ИТ – дури и инженерите – навистина не знаат што е суперкомпјутер. Значи, во зависност од тоа со кого зборувам, јас го објаснувам на сосема поинаков начин. High Performance Computing, or HPC) Explaining Supercomputers to a 12‑Year‑Old Ако го објаснам ова на моето 12-годишно момче, кое добро знае да игра лаптопи, ќе кажам нешто како: „Знаете ли како вашиот гејмерски лаптоп има околу 10 CPU јадра и можеби NVIDIA GPU? Суперкомпјутерите на кои работиме имаат потрошува доволно електрична енергија за да може да се напојува мал град и да се користи Само за да останете кул.“ over a million CPU and GPU cores combined about 6,000 gallons of water Тоа обично го прави трикот. И да, тие чинат стотици милиони долари, па за жал не се вклопуваат во буџетот на вашата локална пиварница за откривање на следната голема ИПА. Who Owns Supercomputers? Повеќето од најдобрите суперкомпјутери во светот припаѓаат на најбогатите субјекти на планетата.Во САД, тоа е првенствено федералната влада – особено Министерството за енергија – која спонзорира неколку национални лаборатории во партнерство со универзитетите. Другите федерални влади управуваат со свои системи, а неколку исклучително богати корпорации го прават истото. (Саудиската Арамко, на пример, има свои суперкомпјутери.) Овие машини се користат за сè од климатско моделирање и нуклеарни симулации до материјална наука, астрофизика и истражување на вештачката интелигенција. How Do You Measure “Fast”? Не можете точно да трчате на суперкомпјутер и го нарекуваме бенчмарк. криза Постои проект наречен , започна во 1993 година, која ги рангира и документира 500-те најмоќни не-дистрибуирани компјутерски системи во светот. . Top500 HPL (High Performance Linpack) HPL мери колку брзо компјутерот може да реши масивен математички проблем: густ систем на линеарни равенки. Во многу едноставни термини, тоа го решава нешто како: А · x = b Каде е: А е гигантска матрица (мислете милиони со милиони) x и b се вектори. За да го решиме ова, HPL главно користи гаузиска елиминација – систематски начин на елиминирање на променливите се додека решението не исчезне. Parallelism: One Problem, Thousands of Brains Се разбира, ниту еден компјутер не управува со целата матрица. Наместо тоа, матрицата е исечена во блокови.Секој компјутерски јазол (или група CPU / GPU јадра) работи на свој дел Нодовите вршат локални пресметки, ги елиминираат редови, ги ажурираат вредностите, а потоа ги споделуваат ажурираните податоци со други јазли преку ултра-брзи меѓусебни врски како Slingshot или InfiniBand. at the same time Кога имате илјадници јазли кои постојано разговараат едни со други, ви е потребен заеднички јазик. MPI е апликациски интерфејс со пренос на пораки, заедно со протокол и семантички спецификации за тоа како неговите карактеристики мора да се однесуваат во секоја имплементација. MPI (Message Passing Interface) MPI е де-факто стандардот за паралелно програмирање во HPC. Ако користите HPL, користите MPI. Конечниот резултат на HPL се пријавува како операции на пловечка точка во секунда. Скалирано до : FLOPS Гигафлопс (109) — милијарди пресметки во секунда. Терафлопс (1012) – трилиони на секунда. PetaFLOPS (1015) — квадрилиони на секунда. Ексафлопс (1018) — квинтилиони на секунда.Во овој момент, броевите престануваат да бидат интуитивни и почнуваат да бидат филозофски. (Секој чекор е илјада пати поголем од претходниот, само во случај вашиот мозок веќе да не боли.) A Bit of Supercomputing History Првиот систем на листата Top500 беше од Thinking Machines Corporation во 1993 година. CM‑5 (Connection Machine) Забавен факт: CM-5 се појави во филмот Очигледно, Холивуд знаеше дека моќните компјутери секогаш треба да изгледаат малку опасно. Јураски парк Welcome to the Exascale Era Првиот суперкомпјутер во светот Тој ја преминал ексафлопската бариера на 30 мај 2022 година. Frontier Frontier е течно ладен со користење на четири пумпи со 350 коњски сили, кои циркулираат околу 6.000 литри вода што не е претходно ладена во минута, што овозможува приближно пет пати густина на пресметување на традиционалните дизајни со ладен воздух. Таа троши околу 40 мегавати електрична енергија – приближно она што би го користеле 15.000 еднофамилни домови. на е : exaflop 1 000 000 000 000 000 000 операции во секунда (1018 FLOPS) Да го ставиме тоа во перспектива: ако секој човек на Земјата Тоа ќе одземе да се совпадне со она што го прави компјутерот со ексаскала во . one calculation per second over four years one second The Top Exascale Systems (as of November 2025) El Capitan, Frontier и Aurora се трите ексаскални суперкомпјутери инсталирани во лабораториите на американското Министерство за енергија. Rank Name Model Site Total cores Performance in exaflops CPU Accelerator Operating System Interconnect 1 El Capitan HPE Cray EX255a Lawrence Livermore National Laboratory, California, USA 11,340,000 1.809 AMD 4th Gen EPYC 24C 1.8GHz AMD Instinct MI300A TOSS Slingshot-11 2 Frontier HPE Cray EX235a Oak Ridge National Laboratory, Tennessee, USA 9,066,176 1.353 AMD Optimized 3rd Generation EPYC 64C 2GHz AMD Instinct MI250X HPE Cray OS Slingshot-11 3 Aurora HPE Cray EX - Intel Exascale Compute Blade Argonne Leadership Computing Facility, Illinois, USA 9,264,128 1.012 Intel Xeon CPU Max 9470 52C 2.4GHz Intel Data Center GPU Max SLES Slingshot-11 4 JUPITER BullSequana XH3000 Jülich Supercomputing Centre, Germany 4,801,344 1.0 Nvidia GH Superchip 72C 3GHz NVIDIA GH200 Superchip RHEL NVIDIA InfiniBand NDR200 1 Капетанот HPE Креј EX255a Лоренс Ливермор Национална лабораторија, Калифорнија, САД 11 340 000 1.809 AMD четврта генерација EPYC 24C 1.8GHz Преглед на AMD Instinct MI300A Тос Стрелец 11 2 Границата HPE Креј EX235a Национална лабораторија Оук Риџ, Тенеси, САД 6666 од 6666 1.353 Оптимизирана трета генерација EPYC 64C 2GHz AMD Instinct MI250X е достапен HPE Креј OS Стрелец 11 3 Аурора HPE Cray EX - Intel Exascale Compute Blade - компјутерски бленд Argonne Leadership Computing Facility, Илиноис, САД 9264128 Податоци 1.012 Процесор Intel Xeon Max 9470 52C 2.4GHz Intel Data Center со GPU Max слези Стрелец 11 4 Јупитер Булсекуана XH3000 Центарот за суперкомпјутери „Jülich“, Германија 4801 и 344 1.0 Nvidia GH Суперчип 72C 3GHz NVIDIA GH200 Суперчипот Рел Инфинибанд NDR200 *TOSS stands for Tri-Lab Operating System Stack and is a Linux distribution based on Red Hat Enterprise Linux (RHEL) that was created to provide a software stack for high performance computing HPC clusters for laboratories within the National Nuclear Security Administration (NNSA). И како точно вашите даночни долари се трошат на овие ѕверови ... Name Uses El Capitan National security simulations (e.g., stockpile stewardship) High‑fidelity modeling & physics simulations Complex scientific modeling & AI‑driven workflows Frontier Broad scientific research Physics & engineering simulations Climate and materials science AI and computational science applications Aurora Aerospace & airflow research Cancer research & materials discovery Energy systems modeling Large‑scale data analysis & scientific simulation Капетанот Симулации за национална безбедност (на пример, управување со залихи) Моделирање со висока веродостојност и физички симулации Комплексно научно моделирање и работните процеси насочени кон АИ Границата Широко научно истражување Физика и инженеринг симулации Климатски и материјални науки AI и компјутерски науки апликации Аурора Аерокосмички и воздушен проток истражување Истражување на ракот и откривање на материјали Моделирање на енергетските системи Анализа на големи податоци и научна симулација Продавачи и земји Суперкомпјутер Дел What Comes After Exascale? Првиот петафлоп компјутер Дебитираше во 2008 година. Да се стигне до егзацербација. Roadrunner 14 years Што е следно? - Машини способни за 1021 пловечка точка операции во секунда. Zettascale Доаѓањето таму нема да биде лесно.Поновите системи како речиси егзаскална перформанси со половина толку јадра како топ суперкомпјутер. Поновите суперкомпјутери имаат slingshot 400 Gbps прекинувачи, па двојно брзината на мрежата како топ суперкомпјутер. Сите добри знаци. но едноставно скратување на транзисторите и зголемување на брзината на мрежата само ќе ни однесе толку далеку. JUPITER Ќе бидат потребни нови идеи.Можеби радикално различни архитектури.Можеби специјализирани забрзувачи.Можеби дури и квантни ко-процесори еден ден.Со истражувањата за овластување на АИ / МЛ, веројатно е дека првиот зетаскален систем ќе пристигне во текот на следната деценија. До тогаш, нов бран на моќни машини веќе е во употреба – како што е Министерството за енергија. и и на Франција . Lux Discovery Alice Recoque Суперкомпјутерската трка продолжува – тивко, во климатски контролирани згради, наменети за вода, електрична енергија и апсурдна количина на математика.
