Что такое суперкомпьютер и что он умеет. Объясняем простыми словами
Суперкомпьютер — сверхмощная вычислительная система, способная производить более квинтиллиона (миллиарда миллиардов) операций в секунду. Состоит из тысяч или даже миллионов процессоров, работающих параллельно. Суперкомпьютеры помогают учёным и инженерам моделировать всё — от взрывов звёзд до поведения вирусов, и делают это с невероятной точностью и скоростью.
Мар 1, 2025 - 22:33
0
Суперкомпьютер — сверхмощная вычислительная система, способная производить более квинтиллиона (миллиарда миллиардов) операций в секунду. Состоит из тысяч или даже миллионов процессоров, работающих параллельно. Суперкомпьютеры помогают учёным и инженерам моделировать всё — от взрывов звёзд до поведения вирусов, и делают это с невероятной точностью и скоростью.
Алексей Зотов руководитель направления ИТ-инфраструктуры компании «К2Тех»
Проще говоря, суперкомпьютер — это гигантский мозг, который может думать в миллионы раз быстрее, чем обычный компьютер.
Представьте, что вам нужно решить сложнейшую математическую задачу, требующую миллиардов вычислений. Обычному компьютеру потребуются дни или даже недели, чтобы справиться с этим, а суперкомпьютер решит её за считаные минуты.
Суперкомпьютеры могут занимать сотни квадратных метров и весить десятки тонн. Чаще всего они выглядят как множество серверных стоек в специальном помещении (дата-центре).
Как работают суперкомпьютеры
Суперкомпьютеры разбивают сложные задачи на множество мелких частей и обрабатывают их одновременно с помощью тысяч или даже миллионов процессоров. Каждый из них выполняет свою часть задачи, а затем результаты объединяются в единое решение.
Важный элемент суперкомпьютеров — высокоскоростные соединения (интерконнекты), которые позволяют процессорам быстро обмениваться данными. Это важно, так как для решения сложных задач процессоры должны постоянно синхронизироваться и делиться промежуточными результатами. Мощный суперкомпьютер К-100, созданный в Институте прикладной математики имени Келдыша РАН Артем Коротаев/ ITAR-TASS
Для управления всей этой мощью требуется специальная программа, которая помогает распределять задачи между процессорами и координировать их работу.
Наконец, суперкомпьютеры оснащены эффективными системами охлаждения. Ведь тысячи процессоров, работающих одновременно, выделяют огромное количество тепла. Вентиляторов иногда не хватает, поэтому иногда тепло отводят с помощью жидкости — совсем как из моторов автомобилей. Некоторые суперкомпьютеры даже обогревают этим теплом соседние здания.
Зачем нужны суперкомпьютеры
Суперкомпьютеры применяют там, где требуется обработка огромных объёмов данных или выполнение сложных вычислений.
В науке они: - моделируют климатические изменения, прогнозируют погоду и помогают предсказывать природные катастрофы, такие как ураганы и наводнения; - используются для моделирования галактик, звёзд и чёрных дыр, помогая учёным лучше понимать устройство Вселенной; - анализируют генетические данные, ускоряя разработку лекарств и персонализированных методов лечения.
Например, они сыграли ключевую роль в исследованиях COVID-19, анализируя тысячи соединений для поиска эффективных препаратов.
В промышленности: - моделируют аэродинамику, тестируют прочность материалов и оптимизируют конструкции самолётов и автомобилей, делая их более безопасными и энергоэффективными; - помогают в разработке новых источников энергии, включая моделирование ядерных реакций и оптимизацию добычи нефти и газа; - используются для обучения сложных нейронных сетей.
Boeing сократил затраты на разработку крыла самолёта в 7 раз, заменив физические испытания прототипов на симуляции в суперкомпьютере.
Эрик Романенко/ТАСС
Кроме того, суперкомпьютеры применяют в сфере финансов и бизнеса. Там они анализируют рыночные тренды, оптимизируют инвестиционные стратегии и помогают в борьбе с киберугрозами.
Кто и как производит суперкомпьютеры
Суперкомпьютеры создают крупные технологические компании и исследовательские институты
Кто производит суперкомпьютеры | Производитель | Описание | | --- | --- | | Hewlett Packard (HP) | Компания известна своими суперкомпьютерами серии Cray, включая El Capitan и Frontier — самые мощные суперкомпьютеры в мире на 2025 год | | Fujitsu | В сотрудничестве с японским институтом RIKEN разработала суперкомпьютер Fugaku, который долгое время занимал первое место в мировых рейтингах | | IBM | Создала Summit и Sierra, которые используются для научных исследований и национальной безопасности |
Другие компании: Dell, Nvidia и китайская Dawning также играют важную роль в производстве суперкомпьютеров.
