XII Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2020

Термин "суперкомпьютер" означает систему для выполнения сверхсложных вычислений или задач по обработке большого объема данных. Подобные вычислительные машины работают с максимальной эффективностью и производительностью, которая обычно измеряется в петафлопсах. Вычислительная мощность 500 наиболее мощных компьютерных систем в мире с 1993 года представлена на рисунке 1. Рейтинг топ-500 составляется с 1993 года два раза в год учеными из США и Германии. В 2019 году минимальный порог для попадания в него составил 1,022 петафлопса.

Рисунок 1- Вычислительная мощность 500 наиболее мощных суперкомпьютеров

54-е издание TOP500 показало, топ-10 систем не изменились по сравнению с предыдущим изданием, как и прежде Китай и США сохранили свое доминирование на рынке [1]. Саммит и Сьерра занимают первую и вторую строчки. Оба являются суперкомпьютерами, построенными IBM, на базе процессоров Power9 и графических процессоров NVIDIA Tesla V100.

Между тем, совокупная производительность 500 систем, основанная на тесте High Performance Linpack (HPL), продолжает расти и в настоящее время составляет 1,65 exaflops. В таблице 1 представлены топ-5 суперкомпьютеров и их основные характеристики.

Таблица 1- Топ-5 суперкомпьютеров

Согласно рисунку 2 лидерами по количеству представленных суперкомпьютеров на конец 2019 года является Китай (228 машин), за ним следуют США (117). На третьем месте закрепилась Япония, представив 29 суперкомпьютеров.

Рисунок 2- Распределение суперкомпьютеров в списке Top500 по странам (ноябрь 2019г.)

В обновленной редакция списка топ-50 суперкомпьютеров СНГ произошел незначительный рост производительности систем [2]. Как показывает рисунок 3, отображающий статистику 31-ой редакции списка Top50, наиболее активно суперкомпьютеры применяются в сфере науки и образования, а так же при проведении различного рода исследований.

Рисунок 3- Области применения суперкомпьютеров

Так, например, российские ученые рассчитали на отечественном суперкомпьютере параметры денатурации ДНК — разъединения цепочек двойной спирали. Этот процесс предшествует любой реакции, связанной с наследственным материалом. Результаты проведенного исследования помогут ученым лучше понять принципы организации клеткок, процесс старения и возникновения болезней, а в будущем приблизиться к созданию биочипов и микропроцессоров на основе ДНК [3].

Суперкомпьютеры являются незаменимым инструментом и при изучении искусственного интеллекта. На международной конференции Artificial Intelligence Journey, посвященной изучению данного вопроса, Сбербанк представил суперкомпьютер "Кристофари" (Christofari). С 12 декабря 2019 года Christofari доступен пользователям, при этом научным и высшим учебным заведениям доступ к сервисам будет предоставлен за символическую плату или даже бесплатно[4].

Мир суперкомпьютеров становится весьма профессиональным и технологичным. Новым суперкомпьютерам удалось покинуть область применения, ранее ограниченную военной, разведывательной и научной сферами. На сегодняшний день они часто используются в метеорологии, энергетике, здравоохранении, производстве и других сферах. Очевидно, что изобретение и постоянная модернизация суперкомпьютеров – это необходимое условие для благополучного развития человечества.

Список литературы:

1. TOP500. URL: https://www.top500.org/ (дата обращения: 10.12.2019).

2. Top50. URL: http://top50.supercomputers.ru/stats/ (дата обращения: 10.12.2019).

3. Likhachev,I.V. & Lakhno, V.D. Eur. Phys.J.B (2019) 92: 53.https://doi.org/10.1140/epjb/e2019-90741-6

4.Forbes.URL:https://www.forbes.ru/forbes-agenda/ai-journey/387457-david-rafalovskiy-moshchnosti-superkompyutera-cristofari-dostupny (датаобращения: 10.12.2019).