A cosa serve il supercomputer più veloce del mondo?

Oct 17 2012
I supercomputer sono in grado di eseguire un'elaborazione seria, quindi non sorprende che vengano utilizzati per scopi seri. Nel 2012, un nuovo campione ha conquistato il primo posto come computer più veloce. Cosa è stato?
Il supercomputer Titan può eseguire 27.000 trilioni di calcoli al secondo. Baranozdemir/Getty Images

Per la maggior parte di noi, un computer probabilmente sembra abbastanza veloce se è in grado di eseguire "LEGO Lord of the Rings" o un video di YouTube di un bulldog inglese su uno skateboard senza rallentare. Ma per gli scienziati che hanno bisogno di lavorare su problemi davvero complicati, i soli 158 miliardi di calcoli al secondo che un PC con un processore i7 può eseguire non sono quasi sufficienti [fonti: Peckham , ORNL , Kolawole ].

Ecco perché i ricercatori sono così entusiasti del nuovo giocattolo dell'Oak Ridge National Laboratory (ORNL) con sede nel Tennessee, il supercomputer Cray Titan. Quando è stato presentato nell'ottobre 2012, il Titan ha rivendicato il titolo di computer più veloce del mondo, che era stato detenuto dalla macchina IBM Sequoia Blue Gene/Q al Lawrence Livermore National Laboratory in California per soli sei mesi [fonti: Burt , Johnston ] .

Quanto è veloce il Titano? La sua velocità massima teorica è di 27 petaflop, il che non suona così impressionante a meno che tu non sappia che significa 27.000 trilioni di calcoli al secondo [fonte: ORNL ]. È centinaia di migliaia di volte più veloce del tuo PC top di gamma. A differenza del tuo PC, tuttavia, Titan non si adatta a un desktop; occupa uno spazio delle dimensioni di un campo da basket [fonte: Kolawole ].

L'incredibile velocità di Titan lo rende uno strumento fantastico per affrontare problemi davvero complicati che coinvolgono enormi quantità di dati. I ricercatori intendono utilizzarlo per eseguire simulazioni dettagliate del clima terrestre, che potrebbero fornire idee su come ridurre il riscaldamento globale. Potrebbero anche usarlo per aiutare a progettare motori a combustione interna e pannelli solari super efficienti e per eseguire simulazioni biologiche che aiuteranno ad accelerare la sperimentazione di nuovi farmaci. A livello di pura scienza, Titano potrebbe aiutare gli scienziati a simulare la rottura dei legami che tengono insieme le molecole, fornendo loro nuove intuizioni su uno dei processi più importanti in natura [fonti: ORN L, Kolawole ].

Ma il Titan è importante non solo perché è incredibilmente veloce, ma perché è il pioniere di un nuovo tipo di design di supercomputer che potrebbe generare una generazione di macchine ancora più veloci. Per anni, gli scienziati hanno raggiunto velocità sempre più elevate semplicemente costruendo macchine con migliaia e migliaia di unità di elaborazione centrali, o CPU, e poi suddividendo i calcoli che vogliono eseguire in pezzi più piccoli che potrebbero essere suddivisi in tutti quei CPU [fonte: ORNL]. Lo svantaggio di questo approccio è che tutti quei chip CPU richiedono enormi quantità di elettricità. Il Titan, tuttavia, accoppia ciascuna delle sue 18.688 CPU con un'unità di elaborazione grafica, o GPU, il tipo di chip utilizzato nei PC da gioco hot rod, per accelerare i calcoli. Le GPU non consumano tanto quanto le CPU, quindi il risultato è una macchina più veloce dei suoi predecessori ma anche molto più efficiente dal punto di vista energetico [fonti: ORNL , Kolawole ].

I ricercatori vedono il Titan come un'apertura verso i computer di classe exascale , ovvero macchine mille o più veloci quanto i supercomputer più potenti di oggi [fonti: Kolawole , Goodwin e Zacharia ].

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Nota dell'autore: a cosa serve il supercomputer più veloce del mondo?

Sono cresciuto negli anni '60, quando un computer occupava un'intera stanza e i dati venivano archiviati su schede perforate che contenevano l'avvertenza stampata "non piegare, girare o mutilare". E non potresti fare molto nemmeno con loro. Quindi è stato a dir poco sorprendente osservare l'avanzamento della potenza e delle capacità di calcolo durante la mia vita.

Il primo PC desktop che ho comprato nel 1988 era circa 10 volte più veloce del computer di bordo che gli astronauti dell'Apollo 11 usarono sulla strada per la Luna nel 1969. E oggi, l'iPhone che porto in tasca è molto più potente di entrambi loro.

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Fonti

  • Burt, Jeffrey. "Il supercomputer Titan di Cray sostituisce Sequoia di IBM come il più veloce del mondo". settimana elettronica. 11 novembre 2012. (21 aprile 2013) http://www.eweek.com/servers/crays-titan-supercomputer-displaces-ibms-sequoia-as-worlds-fastest/
  • Goodwin, Bruce e Zacharia, Thomas. "La corsa al supercomputer." Washington Post. 23 giugno 2011. (21 aprile 2013) http://www.washingtonpost.com/opinions/the-supercomputing-race/2011/06/22/AGou73hH_story.html
  • Johnston, Donald B. "Il supercomputer Sequoia dell'NNSA si è classificato come il più veloce del mondo". Lawrence Livermore National Laboratory. 18 giugno 2012. (3 ottobre 2012) https://www.llnl.gov/news/newsreleases/2012/Jun/NR-12-06-07.html
  • Kolawole, Emi. "Oak Ridge e NVIDIA presentano il supercomputer Titan." Washington Post. 29 ottobre 2012. (20 aprile 2013) http://www.washingtonpost.com/blogs/innovations/post/oak-ridge-and-nvidia-unveil-titan-supercomputer/2012/10/28/78bf2e98- 2110-11e2-8448-81b1ce7d6978_blog.html
  • NVIDIA. "Cos'è il calcolo GPU?" Nvidia.com. Non datato. (20 aprile 2013)http://www.nvidia.com/object/what-is-gpu-computing.html
  • Laboratorio nazionale di Oak Ridge. "Vi presentiamo Titano." 2012. (20 aprile 2013) http://www.olcf.ornl.gov/titan/
  • Laboratorio nazionale di Oak Ridge. 12 novembre 2012. (20 aprile 2013). "Il supercomputer di ORNL è stato nominato il più potente del mondo" http://www.ornl.gov/info/press_releases/get_press_release.cfm?ReleaseNumber=mr20121112-00
  • Peckham, Matt. "Incontra il Crazy 50-core 'Knights Corner' di Intel, il primo processore al mondo da 1 TFLOPS." Tempo. 17 novembre 2011. (20 aprile 2013) http://techland.time.com/2011/11/17/meet-intels-crazy-50-core-knights-corner-worlds-first-1-tflops- processore/#ixzz2R3wYzk4Q