4. 4. 2012

Exosféra

Superpočítač - strašne výkonná mrcha. CDC 6600 z roku 1964 s neuveriteľným výkonom 1 mega FLOP /jeden milión operácii za sekundu/. Cray 1 z roku 1976 - 100MFLOPs. Gigaflové mašiny som preberal v tomto staršom článku. IBM Roadrunner - prekonaný prvý petaflop na jar roku 2008 /zložený mimochodom aj z tisícov CELL procesorov/. Japonský K "kei" Computer - 10 PetaFLOPs /2011/. Cítite ako sa vám ženie krv do gulí ? Amerika, Čína, Rusko, Japonsko. Toho roku len EU oznámila zdvojnásobenie investícií práve do vývoja superpočítačov až na úrovni 1.2 miliardy eúr.



Cray Jaguar XTx - výkon do 2 PetaFLOPs, 10+ petabajtové úložisko /koniec roka 2008/

Na čo je to vlastne dobré ? Astrofyzika, kvantová fyzika, neurológia, mapovanie mozgu, molekulárna medicína, meteorológia, národná bezpečnosť, ekonomika, teória chaosu, seizmológia, metalurgia. Výpočty-simulácie na podobných monštrách môžu bezprecedentným spôsobom posunúť vedecký vývoj dopredu. A chce to ešte výkonnejšie počítače. Americká vojenská Darpa /Defense Advanced Research Projects Agency/ už vypísala kontrakt na vývoj autonómnej AI a na jej beh si veru s bežným intelom nevystačíte.

Exascale superpočítač. Predpona exa chce vlastnú názornú tabuľku. Ak zoberiete už spomínanú japonskú "kei" špičku s nejakými 90 000 procesormi pokrývajúcimu plochu futbalového ihriska, tak Exa monštrum bude minimálne 1000 krát výkonnejšia /v rovnakom objeme, pochopiteľne/. ExaFLOP je vlastne číslo s 18 nulami v rade za sebou. Prvý by mal byť podľa teórie spustený okolo roku 2020. Vlastne aj na najnižšej výkonnostnej úrovni bude na tom lepšie ako 50 miliónov dnešných notebokov naraz, trieda dve /class 2/ ako 200 miliónov NTB. Pikantný problém s tým spojený vás práve v tejto chvíli určite napadol.

Ľavá noha kristova a koľko to vlastne bude žrať elektrickej šťavy. A to je ten problém. Aj základná verzia Exa superpočítača podľa výpočtov bude chcieť niečo okolo 100 mega wattov !! Vyššia trieda - a teraz pozor - jeden celý 400 megový blok atómovej elektrárne. Preto som hovoril o teoretickom predpoklade jeho výstavy v roku 2020. Prakticky vlastne superpočítače narazili na fyzikálne limity úplne rovnako ako dnes konzoly, PC, GPU, handheldy a tablety. Sme na tej istej lodi. Aby som to ešte trochu zdramatizoval. Pri staručkej CD6600 bolo CPU výrazne pomalšie ako pamäťe a aj náročnejšie na spotrebu. Dnes je tomu presne naopak. Pamäte sú o rád rýchlejšie ako CPU a hlavne pri superpočítačoch aj najviac žravé.

Nemusíte však mať obavy. Už sa globálne pracuje na procese totálnej optimalizácie /ako inak/ zvýšenia efektívnosti HW ako takého. Príkladom, nech budú práve dnešné mobily už dlhé roky ohraničené limitom okolo 3-6 watt. Kto by však bol povedal, že sa to bude niekedy týkať aj superpočítačov, ktoré nikdy neriešili celkovú výšku spotreby alebo svoje enormné rozmery. Ešte za nášho života však budeme musieť prejsť na odlišnú architektúru, opustiac kremík - či to budú kvantové, biologické počítače, alebo niečo úplne iné.