Ισχύς που δεν μπορεί να συλλάβει ο νους: Αυτοί είναι οι 5 ταχύτεροι υπερυπολογιστές στον κόσμο

Οι υπερυπολογιστές διαδραματίζουν βασικό ρόλο στην επιστημονική πρόοδο, από την πρόβλεψη της κλιματικής αλλαγής μέχρι την ανακάλυψη νέων φαρμάκων. Ιδού οι πέντε ταχύτεροι που υπάρχουν υπάρχουν αυτή τη στιγμή στον πλανήτη.

Οι υπερυπολογιστές λειτουργούν με βάση τις ίδιες αρχές που λειτουργούν και οι υπολογιστές που χρησιμοποιούμε καθημερινά, αλλά τα επίπεδα απόδοσής τους είναι πολύ υψηλότερα και μοιάζουν περισσότερο με τους υπολογιστές-δωμάτια των παλιών εποχών. Σε αντίθεση με τους συνηθισμένους επιτραπέζιους ή φορητούς υπολογιστές, επεξεργάζονται τεράστια σύνολα δεδομένων και εκτελούν υπολογισμούς με απίστευτες ταχύτητες, ενώ για να λειτουργήσουν έχουν πολύ υψηλές απαιτήσεις σε υποδομές, συμπεριλαμβανομένων προηγμένων συστημάτων ψύξης.

Αρχιτεκτονικά, είναι επίσης εφοδιασμένοι με πολύ περισσότερα εξαρτήματα από τους κανονικούς υπολογιστές. Το λάπτοπ σας διαθέτει μία κεντρική μονάδα επεξεργασίας (CPU) και μία μονάδα επεξεργασίας γραφικών (GPU), αλλά ένας υπερυπολογιστής μπορεί να διαθέτει χιλιάδες CPU και GPU, κάθε μία από τις οποίες είναι σημαντικά ισχυρότερη από αυτές που διατίθενται στο εμπόριο.

Η επίδοσή τους μετριέται με FLOPS (Floating-point Operations per Second), που είναι οι πράξεις κινητής υποδιαστολής (δηλαδή οι μαθηματικοί υπολογισμοί) ανά δευτερόλεπτο.

Οι συνηθισμένοι υπολογιστές έχουν συνήθως απόδοση μερικών εκατοντάδων gigaFLOPS, ενώ οι σημερινοί ισχυρότεροι υπερυπολογιστές έχουν καταφέρει να σπάσουν το φράγμα των exaFLOPS, που σημαίνει ότι μπορούν να κάνουν πάνω από ένα πεντάκις εκατομμύριο (1 και 18 μηδενικά) υπολογισμούς ανά δευτερόλεπτο.

Αυτοί είναι οι πέντε ισχυρότεροι υπερυπολογιστές που βρίσκονται σήμερα online, σύμφωνα με το LiveScience:

1. El Capitan

Τοποθεσία: Εθνικό Εργαστήριο Lawrence Livermore –Καλιφόρνια, ΗΠΑ.

Επίδοση: 1,742 exaFLOPS

Σε λειτουργία από: Νοέμβριος 2024

Ο El Capitan, που εγκαινιάστηκε επίσημα φέτος στις 9 Ιανουαρίου, είναι επισήμως ο ισχυρότερος υπερυπολογιστής στον κόσμο. Η δραστηριότητά του θα επικεντρωθεί κυρίως στην εθνική ασφάλεια των ΗΠΑ, συμπεριλαμβανομένης της ανακάλυψης υλικών, της φυσικής υψηλής ενεργειακής πυκνότητας, των πυρηνικών δεδομένων και του σχεδιασμού όπλων, καθώς και άλλων απόρρητων εργασιών. Ο El Capitan ήταν παραγγελία του προγράμματος CORAL-2 του Υπουργείου Ενέργειας των ΗΠΑ για να αντικαταστήσει τον υπερυπολογιστή Sierra, ο οποίος τέθηκε σε λειτουργία το 2018. Ο Sierra εξακολουθεί να χρησιμοποιείται και αυτή τη στιγμή είναι ο 14ος ισχυρότερος υπερυπολογιστής στην παγκόσμια κατάταξη.

2. Frontier

Τοποθεσία: Εθνικό Εργαστήριο Oak Ridge – Τενεσί, ΗΠΑ.

Επίδοση: 1,4 exaFLOPS

Σε λειτουργία από: Αύγουστος 2022

Ο Frontier, κατασκευασμένος από την HPE Cray, ήταν ο πρώτος υπολογιστής exascale στον κόσμο, δηλαδή ο πρώτος που κατάφερε να σπάσει το φράγμα των exaFLOPS όταν τέθηκε σε λειτουργία το 2022. Σχεδιάστηκε για να χρησιμοποιηθεί στην έρευνα του καρκίνου, την ανακάλυψη φαρμάκων, την πυρηνική σύντηξη, εξωτικά υλικά, το σχεδιασμό υπερ-αποδοτικών κινητήρων και τη μοντελοποίηση αστρικών εκρήξεων, σύμφωνα με το IEEE Spectrum. Τα επόμενα χρόνια, θα χρησιμοποιηθεί για τη σχεδίαση νέων τεχνολογιών στις μεταφορές και την ιατρική, και θα εκτελέσει προσομοιώσεις του πώς εξελίχθηκε ο Γαλαξίας μας με την πάροδο του χρόνου.

3. Aurora

Τοποθεσία: Εθνικό Εργαστήριο Argonne – Ιλινόις, ΗΠΑ

Επίδοση: 1 exaFLOPS

Σε λειτουργία από: Ιούνιος 2023

H υπερυπολογιστής Aurora μπορεί να γίνει σύντομα ο ταχύτερος στον κόσμο, καθώς οι ειδικοί του ALCF (Argonne Leadership Computing Facility) υποστηρίζουν ότι έχει τη δυνατότητα να φτάσει τα 2 exaFLOPS. Κατασκευασμένος σε συνεργασία με την Intel και την HPE, ο Aurora εκτελεί «τρέχει» τεχνητή νοημοσύνη και εκτελεί μοντελοποιήσει και προσομοιώσεις. Μπορεί να δημιουργεί ακριβή μοντέλα σε διάφορους τομείς, όπως η κλιματική πρόβλεψη, η επιστήμη των υλικών, η αποθήκευση ενέργειας και η πυρηνική σύντηξη.

4. Eagle

Τοποθεσία: Πλατφόρμα cloud Microsoft Azure

Επίδοση: 0,56 exaFLOPS ή 561 petaFLOPS

Σε λειτουργία από: Αύγουστος 2023

Ο υπερυπολογιστής Eagle της Microsoft δεν είναι εγκατεστημένος σε ένα εργαστήριο, αλλά στο cloud – και οποιοσδήποτε μπορεί να έχει πρόσβαση σε αυτόν – έναντι αντιτίμου – μέσω της πλατφόρμας cloud Microsoft Azure. Πρόκειται για ένα κατανεμημένο δίκτυο συστημάτων που συλλογικά διαθέτουν αρκετή ισχύ ώστε να συναποτελούν τον τέταρτο ταχύτερο υπερυπολογιστή στον κόσμο.

5. HPC6

Τοποθεσία: Eni Green Data Center – Φερρέρα Ερμπονιόνε, Ιταλία

Επίδοση: 0,47 exaFLOPS ή 477,9 petaFLOPS

Σε λειτουργία από: Νοέμβριος 2024

Η ιταλική εταιρεία ενέργειας Eni έθεσε σε λειτουργία τον ισχυρότερο υπερυπολογιστή στην Ευρώπη τον Νοέμβριο του 2024. Ο HPC6 είναι επίσης ο πρώτος υπερυπολογιστής βιομηχανικής χρήσης στον κόσμο και έχει σχεδιαστεί για να υποστηρίζει την έρευνα σχετικά με τις προσπάθειες απεξάρτησης από τον άνθρακα και την ενεργειακή απόδοση. Θα ερευνήσει τη γεωδυναμική και τη ρευστοδυναμική για την αποθήκευση διοξειδίου του άνθρακα και την ανάπτυξη μπαταριών υψηλής απόδοσης, θα βελτιστοποιήσει την αλυσίδα εφοδιασμού βιοκαυσίμων, θα αναπτύξει υλικά για εφαρμογές στους τομείς της βιοχημείας και θα προσομοιώσει τη συμπεριφορά του πλάσματος στη σύντηξη με μαγνητικό περιορισμό.