Знали ли вы о существовании сверхмощных компьютеров? Да, они действительно существуют, но это не маленькие компьютеры, за которым вы смотрите фильмы. Суперкомпьютер чаще всего используется в научных целях и может выполнять такое количество операций в секунду, что цифры выходят за пределы человеческих знаний. Собственно, для чего он нужен, как выглядит суперкомпьютер и почему он имеет такое название — читайте дальше. 

Что такое суперкомпьютер 

Суперкомпьютер — это высокопроизводительная вычислительная машина, используемая для научных исследований, инженерных задач, моделирования и обработки больших объемов данных. Они отличаются от обычных компьютеров своей вычислительной мощностью, которая измеряется во флопсах. Иногда эта мощность может достигать шестнадцатизначных цифр.

Краткая история появления суперкомпьютеров

История суперкомпьютеров началась еще в 1960-х годах в США, когда компания "Control Data Corporation" представила CDC 6600 - первый суперкомпьютер в мире. Над его созданием работала команда под руководством Сеймура Крея. Изобретение имело впечатляющую для того времени вычислительную мощность и установило новые стандарты скорости обработки данных. 

Впоследствии Сеймур Крей основал свою компанию "Cray Research" и уже под этим брендом в 1976 году появился еще более мощный суперкомпьютер под названием Cray-1. Он был высотой 1.5 метра, занимал до 10 м² площади, имел максимальную мощность 133 мегафлопса и выполнял более 180 млн операций в секунду. Когда компания представила этот компьютер публике, все были настолько поражены, что научные лаборатории, которые были главными пользователями этих машин, начали "войну за приз". Все хотели стать первыми владельцами Cray-1. В конце концов, за первую машину заплатили 8.860.000 долларов. 
В последующие годы развитие суперкомпьютеров увеличивалось, и их использование распространилось в научных и промышленных сферах.

Ранние дни суперкомпьютеров: первые модели и их ограничения

В 1961 году компания IBM представила один из первых суперкомпьютеров  IBM 7030 Stretch. В течение трех лет, с 1961 по 1964, он считался самым быстрым электронно-вычислительным устройством в мире. Однако проект оказался неудачным, ведь его производительность значительно отставала от прогнозов, поэтому машины IBM 7030 Stretch не получили ожидаемой популярности.
Далее, в 1963 году, появился суперкомпьютер CDC 6600, который считают первым в мире, а затем выпустили Cray-1. Давайте сравним, какие отличия они имели:

Значимые разработки 1970-х годов
В 1970-1980-х годах Япония также внесла большой вклад в развитие суперкомпьютеров, представив серию моделей NEC SX с мощностью 1 гигафлопс. Тогда они стали одними из самых быстрых в мире и использовались для решения широкого спектра задач: от научных вычислений до промышленных исследований.
В 1990-х и 2000-х годах компании, такие как IBM, Cray, Silicon Graphics, Hewlett-Packard, NEC продолжили разработку суперкомпьютеров, представив новые модели с еще большей вычислительной мощностью.

Современные суперкомпьютеры: главные игроки на рынке

Рейтинг современных суперкомпьютеров состоит из 500 позиций и лидируют именно американские ЭВМ — Frontier, Aurora и Eagle. Кстати, Frontier уже длительный период занимает первую позицию в списке с конкурентами. То есть смело можно сказать, что это самый мощный суперкомпьютер в мире. Его скорость превысила 1 экзафлопс, что равно одному миллиарду миллиардов миллиардов операций с подвижной запятой в секунду.
В отличие от своих предшественников современные суперкомпьютеры не только быстрые, но и энергоэффективные, меньше по размерам и в разы мощнее. К слову, суперкомпьютеры пользуются спросом не только за рубежом, но и в Украине. Здесь они также используются для научных исследований, инженерного проектирования и других важных целей.

Проблемы и ловушки в развитии суперкомпьютеров

Развитие суперкомпьютеров сталкивается с рядом проблем и ловушек, которые могут возникнуть на пути к достижению большей производительности и эффективности. 
Вот некоторые из самых важных:
Высокая стоимость. Суперкомпьютеры состоят из тысяч или даже миллионов процессоров, памяти и других компонентов, что делает их очень дорогими. Стоимость одного суперкомпьютера может достигать миллионов или даже миллиардов долларов.
Энергопотребление. Для работы суперкомпьютера требуется несметное количество электроэнергии, что также может создавать проблемы с охлаждением.
Изменение технологий. Постоянное развитие суперкомпьютеров приводит к тому, что более старые модели становятся менее актуальными и эффективными по сравнению с более новыми системами. Это может вызвать финансовые убытки для организаций или учреждений, которые потратили средства на приобретение и поддержку суперкомпьютеров.
Кибербезопасность. Суперкомпьютеры являются ценными целями для кибератак, поэтому важно принимать меры для защиты этих машин. 
Несмотря на все трудности, которые могут возникать при разработке суперкомпьютеров, их развитие будет непрерывно продолжаться, поскольку они играют ключевую роль в современном мире. Самые мощные компьютеры мира — суперкомпьютеры являются важной составляющей вычислительной инфраструктуры, которая используется для решения самых сложных научных, технических и инженерных задач. В течение последних десятилетий их возможности значительно выросли и позволяют решать проблемы, которые ранее были недостижимыми.