Siêu máy tính là gì? Những đóng góp của chúng với cuộc sống

0
420

Siêu máy tính được sử dụng cho các chức năng như dự báo xu hướng thời tiết, khí hậu. Mô phỏng các vụ thử hạt nhân, thực hiện nghiên cứu dược phẩm và bẻ khóa mã hóa. Một số dự án ban đầu bao gồm nghiên cứu các khuynh hướng di truyền có thể có đối với bệnh ung thư.

Các siêu máy tính ngày nay được tạo thành từ hàng nghìn bộ vi xử lý được kết nối và tốc độ của chúng đã tăng theo cấp số nhân trong vài thập kỷ qua. Nó được phát hành lần đầu tiên vào năm 1964 được gọi là CDC 6600. Nó sử dụng một bộ xử lý duy nhất để đạt được 3 triệu phép tính mỗi giây. 

Mặc dù điều đó nghe có vẻ ấn tượng, nhưng nó chậm hơn hàng chục nghìn lần so với iPhone. Vậy nó có gì đặc biệt? Muốn biết bạn có thể theo dõi dưới bài viết.

1. Siêu máy tính là gì?

Siêu máy tính là một máy tính có mức hiệu suất cao hơn so với một máy tính đa năng. Hiệu suất của nó được đo bằng các phép toán dấu phẩy động mỗi giây (FLOPS) thay vì hàng triệu lệnh mỗi giây (MIPS). Nó chứa hàng chục nghìn bộ xử lý và có thể thực hiện hàng tỷ nghìn tỷ phép tính hoặc phép tính mỗi giây. 

Một số trong chúng có thể thực hiện tới một trăm triệu tỷ FLOPS. Vì thông tin di chuyển nhanh chóng giữa các bộ xử lý trong một siêu máy tính so với các hệ thống máy tính phân tán. Chính vì thế, chúng rất lý tưởng cho các ứng dụng thời gian thực.

Nó được sử dụng cho các mục đích khoa học và kỹ thuật đòi hỏi nhiều dữ liệu và tính toán. Nó bao gồm cơ học lượng tử, dự báo thời tiết, thăm dò dầu khí, mô hình phân tử, mô phỏng vật lý, khí động học, nghiên cứu tổng hợp hạt nhân và phân tích mật mã. 

Trong những năm gần đây, cấu trúc của nó đã chuyển từ hệ điều hành nội bộ độc quyền sang Linux .Khi chuyển sang hệ điều hành này, mỗi nhà sản xuất đều tối ưu hóa phái sinh Linux của riêng mình để có hiệu suất phần cứng cao nhất. Vào năm 2017, một nửa trong số 50 siêu máy tính hàng đầu thế giới đã sử dụng SUSE Enterprise Linux Server.

siêu máy tính
Siêu máy tính là gì?

Xem thêm:

2. Những đóng góp của siêu máy tính đối với con người

Siêu máy tính không được sử dụng cho những thứ như lưu trữ dịch vụ web, lưu trữ ứng dụng hoặc máy tính kinh doanh nói chung chạy liên tục. Nó được tối ưu hóa cao và một máy tính có thể xử lý loại ứng dụng này mà không cần đổ mồ hôi. Lợi ích được thấy khi lượng dữ liệu hoặc độ phức tạp của phép tính đến mức phần cứng hàng hóa không thể thực hiện công việc trong một khoảng thời gian hợp lý.

Các ứng dụng truyền thống của nó là thăm dò dầu khí. Chuyển đổi dữ liệu địa chấn thành bản đồ chỉ ra nơi khoan các giếng dầu hoặc khí đốt. Nó được sử dụng trong các mô phỏng kỹ thuật như tính toán động lực học chất lỏng trên ô tô xem xét lực cản và hiệu quả khí động học. 

Tương tự như vậy, các mô phỏng kỹ thuật cơ học tính toán tải trọng trên toàn bộ cấu trúc đều dùng nó để xác định vị trí các điểm yếu và ứng suất có thể nằm. Một ứng dụng ít truyền thống hơn có thể được nhìn thấy trong các mô hình đào tạo cho trí tuệ nhân tạo. Nơi nó được sử dụng để tập hợp các bộ gen được giải trình tự trong vài giờ thay vì vài ngày.

siêu máy tính
Những đóng góp của siêu máy tính đối với con người

Các siêu máy tính lớn nhất, mạnh nhất thực sự là nhiều máy tính thực hiện xử lý song song. Ngày nay, nhiều công ty nghiên cứu khoa học và học thuật, công ty kỹ thuật và doanh nghiệp lớn đòi hỏi sức mạnh xử lý lớn đang sử dụng điện toán đám mây thay vì sử dụng chúng. 

Điện toán hiệu suất cao (HPC) qua đám mây có giá cả phải chăng hơn, có thể mở rộng và nâng cấp nhanh hơn so với các siêu máy tính tại chỗ. Các kiến ​​trúc HPC dựa trên đám mây có thể được mở rộng, thích ứng và thu nhỏ theo nhu cầu của doanh nghiệp. SUSE Linux Enterprise High Performance Computing cho phép các tổ chức tận dụng phần cứng hiện có của họ để tính toán HPC và các hoạt động sử dụng nhiều dữ liệu.