fbpx
Wikipedia

Supercomputer

Der er for få eller ingen kildehenvisninger i denne artikel, hvilket er et problem. Du kan hjælpe ved at angive troværdige kilder til de påstande, som fremføres i artiklen.

En supercomputer er en computer der overstiger alment tilgængelig computerkapacitet og derfor er blandt verdens bedste computere. Begrebet "Super Computing" blev først brugt af avisen New York World i en artikel fra 1929, og refererede til en stor specialbygget tabulatormaskine som IBM lavede til Columbia University.

Indholdsfortegnelse

IBM 7030 en supercomputer fra 1961

De supercomputere der blev introduceret i 1960'erne var primært designet af Seymour Cray ved Control Data Corporation (CDC), der også ledte markedet i 1970'erne indtil Seymour Cray forlod firmaet for at stifte sit eget firma, Cray Research. Han overtog efterfølgende markedet for supercomputere med sine nye designs mens han bevarede førersædet i fem år (1985-1990). Seymour Cray benyttede dog aldrig selv ordet supercomputer. I 1980'erne trådte en række mindre firmaer ind på markedet, men de fleste forsvandt i midt-1990'ernes krak af supercomputermarkedet. I dag er supercomputere typisk specialkonstrueret af "traditionelle" firmaer som IBM og HP, der købte mange af 1980'ernes firmaer for at vinde deres erfaring. Cray Inc. specialiserer sig stadig i konstruktionen af supercomputere.

Begrebet supercomputer er i større grad blevet en del af daglig tale. CDC's tidligere supercomputere var i virkeligheden bare hurtige skalarprocessorer, nogle op til ti gange kraftigere end computere tilbudt af andre firmaer. I 1970'erne var de fleste supercomputere dedikeret til at køre vektorprocessorer, og mange af de nye firmaer på markedet udviklede deres processorer til en lavere pris for at komme ind på markedet. I de tidlige 1980'ere sås supercomputere med et beskedent antal vektorprocessorer der arbejdede i parallel, ofte mellem 4 og 16. I de sene 1980'ere og i 1990'erne skiftede fokus fra vektorprocessorer til massive mængder af parallelle processorer med tusindvis af "almindelige" processorer, hvoraf nogle endda var deciderede hjemmecomputerprocessorer og hvor andre var bygget specielt til formålet. I dag er paralleldesigns baseret på allerede fabrikerede RISC-processorer såsom PowerPC og PA-RISC, og de fleste moderne supercomputere er i dag højt optimerede computerclustre der benytter almindelige hjemmecomputerprocessorer kombineret med specieltfabrikerede forbindelser imellem dem.

Der er tre hovedklasser af supercomputere til alle formål:

  • Vektorprocessormaskiner tillader den samme (aritmetiske) operation at blive udført på store mængder data simultant.
  • Tæt forbundne clustercomputere bruger specielt udviklede mellemled sådan at mange processorer og hukommelsen for hver computer i clusteret kan kommunikere, typisk i en NUMA-arkitektur. Processorer og netværkskomponenter bliver forarbejdet fra grunden op til den gældende supercomputer. De kraftigste supercomputere til alle formål benytter denne metode.
  • Commodity-clustre bruger et stort antal billigere pc'er forbundet over et hurtigt lokalnet.

I nyere supercomputerdesign spiller Moore's lov og masseproduktionen af hjemmecomputere ind: en enkelt moderne hjemmecomputer er nu kraftigere end en 15 år gammel supercomputer, og mindst et par af de tricks der dengang gjorde at supercomputere var sine samtidige hjemmecomputere overlegne, er i dag blevet indkorporeret i hjemmecomputerne selv. Derudover er masseproducerede processorer billigere end hvis man skulle designe sin helt egen processor til specifikke formål.

Dertil er mange af de opgaver som påtages af supercomputer ofte meget smarte at parallelisere (hvilket essentielt betyder at dele programmet op i flere mindre dele som udføres samtidig), specielt til "grovkornede" opgaver hvor mængden af data der skal overføres mellem processorerne ikke er stor. Af denne grund kan det ofte betale sig at erstatte traditionelle supercomputere med clustre af almindelige computere designet til at arbejde som én stor computer.

Supercomputere til specielle formål er high-performance computerenheder med en arkitektur designet til at løse et enkelt problem. Dette tillader specielt programmerede FPGA-chips og/eller VLSI-chips at arbejde meget hurtigere på bekostning af at kunne arbejde effektivt generelt. De er ofte benyttede til emner som astrofysik og kodebrydning

Eksempler på specialdesignede supercomputere:

IBM's Blue Gene/P supercomputer (2007)

Hvordan man måler deres kapacitet

En supercomputers kapacitet måles oftest i FLOPS, der betyder FLoating Point-Operationer Per Sekund, TFLOPS/teraFLOPS (1012 FLOPS) eller PFLOPS/petaFLOPS (1015 FLOPS) Denne beregning er lavet på basis af en række benchmarks.

Verdens kraftigste supercomputere i dag

Den 25. marts 2005 blev IBM's Blue Gene/L-prototype den kraftigste supercomputer med én installation der brugte i alt 65.536 processorer til at køre ved i alt 135,5 TFLOPS. Blue Gene/L-prototypen er en specialdesignet version af IBM's PowerPC-arkitektur. Prototypen blev udviklet ved IBM's faciliteter i Rochester, Minnesota, hvorimod produktionsversionen blev lanceret flere steder inklusiv Lawrence Livermore-nationallaboratoriet (LLNL). Den 28. oktober 2005 nåede selvsamme maskine 280,6 TFLOPS med nu 131.072 processorer. Det er forventet at LLNL's udgave vil nå i hvert fald 360 TFLOPS, og at en fremtidig udgave af den vil nå 0,5 PFLOPS. Før dette nåede en Blue Gene/L udstyret med 32.768 processorer syv timer vedvarende udregninger ved 70,7 TFLOPS. Den 1. november 2005 blev en Blue Gene/L nr. 1 på . I juni 2006 nådede LLNL's 131.072-processormaskine en ny rekord i en vedvarende 207,3 TFLOPS.

Supercomputeren MDGRAPE-3, der blev færdiggjort i juni 2006, nåede 1 PFLOPS, men den kvalificerer sig meget muligt ikke som en supercomputer til alle formål eftersom dens specialdesignede hardware er optimeret til simulering af molekylers dynamik.

Den kinesiske supercomputer Tianhe-1A blev i oktober 2010 verdens hurtigste og kan præstere 2,5 petaflops, og i 2013 præsenterede kineserne en videreudvikling Tianhe-2 med en ydeevne på 33,86 petaflops (billiarder flops), som fortsat er verdens kraftigste i 2015.

Danske supercomputere

Vindmøllevirksomheden Vestas annoncerede juni 2011, at de har taget en af verdens største computere i brug. Den skal holde styr på vejr og vind og er blevet døbt Firestorm. Firestorm er Danmarks kraftigste computer og vil have til huse i Randers. Og med sine 150 TFLOPS også den kraftigste i Skandinavien, og estimeret til en placering som nr. 53 på verdensranglisten.

Kvasi-supercomputere

Nogle typer distribuerede beregninger for "pinligt parallelle" opgaver tager begrebet clustrede supercomputere til en ny ekstrem. Et eksempel er BOINC, der er en infrastruktur for distribueret udregning som udbyder mange forskellige projekter som SETI@home. Den 17. april 2006 nåede denne distribuerede computer en processorkraft på over 418,6 TFLOPS ved hjælp af over en million computere forbundet igennem Internettet. Den 16. maj 2005 nåede projektet Folding@home ifølge deres CPU-statistikside 195 TFLOPS.

GIMPS-projektet, der leder efter mersenneprimtal, søger med 20 TFLOPS.

Google's søgemaskine benytter et system med en kapacitet mellem 126 og 316 TFLOPS. Tristan Louis formoder at systemet består af mellem 32.000 og 79.000 dual 2 GHz Xeon-maskiner. The New York Times formoder at Googleplexet og dens serverfarm består af 450.000 servere.

År Supercomputer Højeste kapacitet Beliggenhed
1942 Atanasoff-Berry Computer (ABC) 30 OPS Iowa State University, Ames, Iowa, USA
Heath Robinson ved Telecommunications Research Establishment 200 OPS


1944 Flowers' Colossus 5 kOPS Post Office Research Station, Dollis Hill
1946
University of Pennsylvanias ENIAC
(før 1948- og senere ændringer)
50 kOPS


Aberdeen Proving Ground, Maryland, USA

1954 IBM NORC 67 kOPS Naval Surface Warfare Center Dahlgren Division, Dahlgren, Virginia, USA
1956 MIT TX-0 83 kOPS Massachusetts Institute of Technology, Lexington, Massachusetts, USA
1958 IBM SAGE 400 kOPS 25 steder i USA og ét i Canada, alle relateret til det amerikanske luftvåben (52 computere i alt)
1960 UNIVAC LARC 500 kFLOPS Lawrence Livermore National Laboratory, Californien, USA
1961 IBM 7030 "Stretch" 1.2 MFLOPS Los Alamos National Laboratory, New Mexico, USA
1964 CDC 6600 3 MFLOPS Lawrence Livermore National Laboratory, Californien, USA
1969 CDC 7600 36 MFLOPS
1974 CDC STAR-100 100 MFLOPS
1975 Burroughs Corporations ILLIAC IV 150 MFLOPS NASA Ames Research Center, Californien, USA
1976 Cray-1 250 MFLOPS Los Alamos National Laboratory, New Mexico, USA (over 80 solgt verden over)
1981 CDC Cyber 205 400 MFLOPS (mange steder verden over)
1983 Cray X-MP/4 941 MFLOPS Los Alamos National Laboratory; Lawrence Livermore National Laboratory; Battelle Memorial Institute; Boeing
1984 M-13 2.4 GFLOPS Scientific Research Institute of Computer Complexes, Moskva, Rusland (dengang Sovjetunionen)
1985 Cray-2/8 3.9 GFLOPS Lawrence Livermore National Laboratory, Californien, USA
1989 ETA10-G/8 10.3 GFLOPS Florida State University, Florida, USA
1990 NEC SX-3/44R 23.2 GFLOPS NEC Corporation Fuchu Plant, Fuchu, Japan
1993 Thinking Machines' CM-5/1024 65.5 GFLOPS Los Alamos National Laboratory; National Security Agency
Fujitsu Numerical Wind Tunnel 124.50 GFLOPS National Aerospace Laboratory, Tokyo, Japan
Intel Paragon XP/S 140 143.40 GFLOPS Sandia National Laboratories, New Mexico, USA
1994 Fujitsu Numerical Wind Tunnel 170.40 GFLOPS National Aerospace Laboratory, Tokyo, Japan
1996 Hitachi SR2201/1024 220.4 GFLOPS University of Tokyo, Tokyo, Japan
1996 Hitachi/Tsukuba CP-PACS/2048 368.2 GFLOPS Center for Computational Physics, University of Tsukuba, Tsukuba, Japan
1997 Intel ASCI Red/9152 1.338 TFLOPS Sandia National Laboratories, New Mexico, USA
1999 Intel ASCI Red/9632 2.3796 TFLOPS
2000 IBM ASCI White 7.226 TFLOPS Lawrence Livermore National Laboratory, Californien, USA
2002 NEC Earth-simulator 35.86 TFLOPS Earth Simulator Center, Yokohama-shi, Japan
2004 Silicon Graphics/SGI Projekt Columbia 42.7 TFLOPS Projekt Columbia, NASA Advanced Supercomputing facility, USA
2004 IBM Blue Gene/L 70.72 TFLOPS United States Department of Energy/IBM, USA
2005 136.8 TFLOPS United States Department of Energy/United States National Nuclear Security Administration,
Lawrence Livermore National Laboratory, Californien, USA
280.6 TFLOPS
2008 JUGENE 167 TFLOPS Jülich Supercomputing Centre, Tyskland
  1. Kildebogaard, Jesper (2011-06-20). . Version2. Hentet2011-06-20.
Wikimedia Commons har medier relateret til:

Supercomputer
supercomputer, sprog, overvåg, rediger, eller, ingen, kildehenvisninger, denne, artikel, hvilket, problem, hjælpe, angive, troværdige, kilder, påstande, fremføres, artiklen, supercomputer, computer, overstiger, alment, tilgængelig, computerkapacitet, derfor, b. Supercomputer Sprog Overvag Rediger Der er for fa eller ingen kildehenvisninger i denne artikel hvilket er et problem Du kan hjaelpe ved at angive trovaerdige kilder til de pastande som fremfores i artiklen En supercomputer er en computer der overstiger alment tilgaengelig computerkapacitet og derfor er blandt verdens bedste computere Begrebet Super Computing blev forst brugt af avisen New York World i en artikel fra 1929 og refererede til en stor specialbygget tabulatormaskine som IBM lavede til Columbia University Indholdsfortegnelse 1 Oversigt 2 Supercomputere til alle formal 3 Supercomputere til specielle formal 4 Verdens kraftigste supercomputere 4 1 Hvordan man maler deres kapacitet 4 2 Verdens kraftigste supercomputere i dag 4 3 Danske supercomputere 4 4 Kvasi supercomputere 5 Tidslinje for supercomputere 6 KilderOversigt Rediger IBM 7030 en supercomputer fra 1961 De supercomputere der blev introduceret i 1960 erne var primaert designet af Seymour Cray ved Control Data Corporation CDC der ogsa ledte markedet i 1970 erne indtil Seymour Cray forlod firmaet for at stifte sit eget firma Cray Research Han overtog efterfolgende markedet for supercomputere med sine nye designs mens han bevarede forersaedet i fem ar 1985 1990 Seymour Cray benyttede dog aldrig selv ordet supercomputer I 1980 erne tradte en raekke mindre firmaer ind pa markedet men de fleste forsvandt i midt 1990 ernes krak af supercomputermarkedet I dag er supercomputere typisk specialkonstrueret af traditionelle firmaer som IBM og HP der kobte mange af 1980 ernes firmaer for at vinde deres erfaring Cray Inc specialiserer sig stadig i konstruktionen af supercomputere Begrebet supercomputer er i storre grad blevet en del af daglig tale CDC s tidligere supercomputere var i virkeligheden bare hurtige skalarprocessorer nogle op til ti gange kraftigere end computere tilbudt af andre firmaer I 1970 erne var de fleste supercomputere dedikeret til at kore vektorprocessorer og mange af de nye firmaer pa markedet udviklede deres processorer til en lavere pris for at komme ind pa markedet I de tidlige 1980 ere sas supercomputere med et beskedent antal vektorprocessorer der arbejdede i parallel ofte mellem 4 og 16 I de sene 1980 ere og i 1990 erne skiftede fokus fra vektorprocessorer til massive maengder af parallelle processorer med tusindvis af almindelige processorer hvoraf nogle endda var deciderede hjemmecomputerprocessorer og hvor andre var bygget specielt til formalet I dag er paralleldesigns baseret pa allerede fabrikerede RISC processorer sasom PowerPC og PA RISC og de fleste moderne supercomputere er i dag hojt optimerede computerclustre der benytter almindelige hjemmecomputerprocessorer kombineret med specieltfabrikerede forbindelser imellem dem Supercomputere til alle formal RedigerDer er tre hovedklasser af supercomputere til alle formal Vektorprocessormaskiner tillader den samme aritmetiske operation at blive udfort pa store maengder data simultant Taet forbundne clustercomputere bruger specielt udviklede mellemled sadan at mange processorer og hukommelsen for hver computer i clusteret kan kommunikere typisk i en NUMA arkitektur Processorer og netvaerkskomponenter bliver forarbejdet fra grunden op til den gaeldende supercomputer De kraftigste supercomputere til alle formal benytter denne metode Commodity clustre bruger et stort antal billigere pc er forbundet over et hurtigt lokalnet I nyere supercomputerdesign spiller Moore s lov og masseproduktionen af hjemmecomputere ind en enkelt moderne hjemmecomputer er nu kraftigere end en 15 ar gammel supercomputer og mindst et par af de tricks der dengang gjorde at supercomputere var sine samtidige hjemmecomputere overlegne er i dag blevet indkorporeret i hjemmecomputerne selv Derudover er masseproducerede processorer billigere end hvis man skulle designe sin helt egen processor til specifikke formal Dertil er mange af de opgaver som patages af supercomputer ofte meget smarte at parallelisere hvilket essentielt betyder at dele programmet op i flere mindre dele som udfores samtidig specielt til grovkornede opgaver hvor maengden af data der skal overfores mellem processorerne ikke er stor Af denne grund kan det ofte betale sig at erstatte traditionelle supercomputere med clustre af almindelige computere designet til at arbejde som en stor computer Supercomputere til specielle formal RedigerSupercomputere til specielle formal er high performance computerenheder med en arkitektur designet til at lose et enkelt problem Dette tillader specielt programmerede FPGA chips og eller VLSI chips at arbejde meget hurtigere pa bekostning af at kunne arbejde effektivt generelt De er ofte benyttede til emner som astrofysik og kodebrydning Eksempler pa specialdesignede supercomputere Deep Blue skakcomputer GRAPE astrofysik Deep Crack kodebryder for DES algoritmen Verdens kraftigste supercomputere Rediger IBM s Blue Gene P supercomputer 2007 Hvordan man maler deres kapacitet Rediger En supercomputers kapacitet males oftest i FLOPS der betyder FLoating Point Operationer Per Sekund TFLOPS teraFLOPS 1012 FLOPS eller PFLOPS petaFLOPS 1015 FLOPS Denne beregning er lavet pa basis af en raekke benchmarks Verdens kraftigste supercomputere i dag Rediger Den 25 marts 2005 blev IBM s Blue Gene L prototype den kraftigste supercomputer med en installation der brugte i alt 65 536 processorer til at kore ved i alt 135 5 TFLOPS Blue Gene L prototypen er en specialdesignet version af IBM s PowerPC arkitektur Prototypen blev udviklet ved IBM s faciliteter i Rochester Minnesota hvorimod produktionsversionen blev lanceret flere steder inklusiv Lawrence Livermore nationallaboratoriet LLNL Den 28 oktober 2005 naede selvsamme maskine 280 6 TFLOPS med nu 131 072 processorer Det er forventet at LLNL s udgave vil na i hvert fald 360 TFLOPS og at en fremtidig udgave af den vil na 0 5 PFLOPS For dette naede en Blue Gene L udstyret med 32 768 processorer syv timer vedvarende udregninger ved 70 7 TFLOPS Den 1 november 2005 blev en Blue Gene L nr 1 pa top500 org s liste over supercomputere I juni 2006 nadede LLNL s 131 072 processormaskine en ny rekord i en vedvarende 207 3 TFLOPS Supercomputeren MDGRAPE 3 der blev faerdiggjort i juni 2006 naede 1 PFLOPS men den kvalificerer sig meget muligt ikke som en supercomputer til alle formal eftersom dens specialdesignede hardware er optimeret til simulering af molekylers dynamik Den kinesiske supercomputer Tianhe 1A blev i oktober 2010 verdens hurtigste og kan praestere 2 5 petaflops og i 2013 praesenterede kineserne en videreudvikling Tianhe 2 med en ydeevne pa 33 86 petaflops billiarder flops som fortsat er verdens kraftigste i 2015 Danske supercomputere Rediger Vindmollevirksomheden Vestas annoncerede juni 2011 at de har taget en af verdens storste computere i brug Den skal holde styr pa vejr og vind og er blevet dobt Firestorm Firestorm er Danmarks kraftigste computer og vil have til huse i Randers Og med sine 150 TFLOPS ogsa den kraftigste i Skandinavien og estimeret til en placering som nr 53 pa verdensranglisten 1 Kvasi supercomputere Rediger Nogle typer distribuerede beregninger for pinligt parallelle opgaver tager begrebet clustrede supercomputere til en ny ekstrem Et eksempel er BOINC der er en infrastruktur for distribueret udregning som udbyder mange forskellige projekter som SETI home Den 17 april 2006 naede denne distribuerede computer en processorkraft pa over 418 6 TFLOPS ved hjaelp af over en million computere forbundet igennem Internettet Den 16 maj 2005 naede projektet Folding home ifolge deres CPU statistikside 195 TFLOPS GIMPS projektet der leder efter mersenneprimtal soger med 20 TFLOPS Google s sogemaskine benytter et system med en kapacitet mellem 126 og 316 TFLOPS Tristan Louis formoder at systemet bestar af mellem 32 000 og 79 000 dual 2 GHz Xeon maskiner The New York Times formoder at Googleplexet og dens serverfarm bestar af 450 000 servere Tidslinje for supercomputere RedigerAr Supercomputer Hojeste kapacitet Beliggenhed1942 Atanasoff Berry Computer ABC 30 OPS Iowa State University Ames Iowa USAHeath Robinson ved Telecommunications Research Establishment 200 OPS1944 Flowers Colossus 5 kOPS Post Office Research Station Dollis Hill1946 University of Pennsylvanias ENIAC for 1948 og senere aendringer 50 kOPS Aberdeen Proving Ground Maryland USA 1954 IBM NORC 67 kOPS Naval Surface Warfare Center Dahlgren Division Dahlgren Virginia USA1956 MIT TX 0 83 kOPS Massachusetts Institute of Technology Lexington Massachusetts USA1958 IBM SAGE 400 kOPS 25 steder i USA og et i Canada alle relateret til det amerikanske luftvaben 52 computere i alt 1960 UNIVAC LARC 500 kFLOPS Lawrence Livermore National Laboratory Californien USA1961 IBM 7030 Stretch 1 2 MFLOPS Los Alamos National Laboratory New Mexico USA1964 CDC 6600 3 MFLOPS Lawrence Livermore National Laboratory Californien USA1969 CDC 7600 36 MFLOPS1974 CDC STAR 100 100 MFLOPS1975 Burroughs Corporations ILLIAC IV 150 MFLOPS NASA Ames Research Center Californien USA1976 Cray 1 250 MFLOPS Los Alamos National Laboratory New Mexico USA over 80 solgt verden over 1981 CDC Cyber 205 400 MFLOPS mange steder verden over 1983 Cray X MP 4 941 MFLOPS Los Alamos National Laboratory Lawrence Livermore National Laboratory Battelle Memorial Institute Boeing1984 M 13 2 4 GFLOPS Scientific Research Institute of Computer Complexes Moskva Rusland dengang Sovjetunionen 1985 Cray 2 8 3 9 GFLOPS Lawrence Livermore National Laboratory Californien USA1989 ETA10 G 8 10 3 GFLOPS Florida State University Florida USA1990 NEC SX 3 44R 23 2 GFLOPS NEC Corporation Fuchu Plant Fuchu Japan1993 Thinking Machines CM 5 1024 65 5 GFLOPS Los Alamos National Laboratory National Security AgencyFujitsu Numerical Wind Tunnel 124 50 GFLOPS National Aerospace Laboratory Tokyo JapanIntel Paragon XP S 140 143 40 GFLOPS Sandia National Laboratories New Mexico USA1994 Fujitsu Numerical Wind Tunnel 170 40 GFLOPS National Aerospace Laboratory Tokyo Japan1996 Hitachi SR2201 1024 220 4 GFLOPS University of Tokyo Tokyo Japan1996 Hitachi Tsukuba CP PACS 2048 368 2 GFLOPS Center for Computational Physics University of Tsukuba Tsukuba Japan1997 Intel ASCI Red 9152 1 338 TFLOPS Sandia National Laboratories New Mexico USA1999 Intel ASCI Red 9632 2 3796 TFLOPS2000 IBM ASCI White 7 226 TFLOPS Lawrence Livermore National Laboratory Californien USA2002 NEC Earth simulator 35 86 TFLOPS Earth Simulator Center Yokohama shi Japan2004 Silicon Graphics SGI Projekt Columbia 42 7 TFLOPS Projekt Columbia NASA Advanced Supercomputing facility USA2004 IBM Blue Gene L 70 72 TFLOPS United States Department of Energy IBM USA2005 136 8 TFLOPS United States Department of Energy United States National Nuclear Security Administration Lawrence Livermore National Laboratory Californien USA280 6 TFLOPS2008 JUGENE 167 TFLOPS Julich Supercomputing Centre TysklandKilder Rediger Kildebogaard Jesper 2011 06 20 Vestas nye supercomputer nr 53 pa verdensranglisten 14 664 kerner og 29 terabyte ram Version2 Hentet 2011 06 20 Wikimedia Commons har medier relateret til SupercomputerHentet fra https da wikipedia org w index php title Supercomputer amp oldid 9144611, wikipedia, wiki, bog, bøger, bibliotek,

artikel

, læs, download, gratis, gratis download, mp3, video, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, billede, musik, sang, film, bog, spil, spil.