Чи знали ви про існування надпотужних комп’ютерів? Так, вони справді існують, але це не маленькі комп’ютери, за яким ви дивитесь фільми. Суперкомп’ютер найчастіше використовується в наукових цілях і може виконувати таку кількість операцій за секунду, що цифри виходять за межі людських знань. Власне, для чого він потрібен, як виглядає суперкомп’ютер і чому він має таку назву — читайте далі. 

Що таке суперкомп'ютер 

Суперкомп’ютер — це високопродуктивна обчислювальна машина, яка використовується для наукових досліджень, інженерних завдань, моделювання та обробки великих обсягів даних. Вони відрізняються від звичайних комп'ютерів своєю обчислювальною потужністю, яка вимірюється у флопсах. Іноді ця потужність може сягати шістнадцятизначних цифр.

Коротка історія появи суперкомп’ютерів

Історія суперкомп'ютерів почалася ще у 1960-х роках в США, коли компанія “Control Data Corporation” представила CDC 6600 — перший суперкомп'ютер у світі. Над його створенням працювала команда під керівництвом Сеймура Крея. Винахід мав вражаючу для того часу обчислювальну потужність і встановив нові стандарти швидкості обробки даних. 

Згодом Сеймур Крей заснував свою компанію “Cray Research” і вже під цим брендом у 1976 році з’явився ще потужніший суперкомп’ютер під назвою Cray-1. Він був висотою 1.5 метри, займав до 10 м² площі, мав максимальну потужність 133 мегафлопса і виконував понад 180 млн операцій за секунду. Коли компанія представила цей комп’ютер публіці, всі були настільки вражені, що наукові лабораторії, які були головними користувачами цих машин, розпочали “війну за приз”. Всі хотіли стати першими власниками Cray-1. Врешті, за першу машину заплатили 8.860.000 доларів. 

У наступні роки розвиток суперкомп'ютерів збільшувався, і їхнє використання поширилося в наукових і промислових сферах.

Ранні дні суперкомп'ютерів: перші моделі та їх обмеження

У 1961 році компанія IBM представила один із перших суперкомп'ютерів — IBM 7030 Stretch. Протягом трьох років, з 1961 по 1964, він вважався найшвидшим електронно-обчислювальним пристроєм у світі. Однак проєкт виявився невдалим, адже його продуктивність значно відставала від прогнозів, тож машини IBM 7030 Stretch не отримали очікуваної популярності.

Далі, у 1963 році, з’явився суперкомп’ютер CDC 6600, який вважають першим у світі, а згодом випустили Cray-1. Тож порівняймо, які відмінності вони мали:

Значущі розробки 1970-х років
У 1970-1980-х роках Японія також внесла великий внесок у розвиток суперкомп'ютерів, представивши серію моделей NEC SX з потужністю 1 гігафлопс. Тоді вони стали одними з найшвидших у світі й використовувалися для вирішення широкого спектра завдань: від наукових обчислень до промислових досліджень.
У 1990-х і 2000-х роках компанії, такі як IBM, Cray, Silicon Graphics, Hewlett-Packard, NEC продовжили розробку суперкомп'ютерів, представивши нові моделі зі ще більшою обчислювальною потужністю.

Сучасні суперкомп'ютери: головні гравці на ринку

Рейтинг сучасних суперкомп’ютерів складається з 500 позицій і лідирують саме американські ЕОМ — Frontier, Aurora та Eagle. До речі, Frontier вже тривалий період займає першу позицію у списку з конкурентами. Тобто сміливо можна сказати, що це найпотужніший суперкомп’ютер у світі. Його швидкість перевищила 1 екзафлопс, що дорівнює одному мільярду мільярдів операцій з рухомою комою за секунду.
На відміну від своїх попередників сучасні суперкомп'ютери не лише швидкі, але й енергоефективні, менші за розмірами та в рази потужніші. До слова, суперкомп’ютери мають попит не лише за кордоном, а й в Україні. Тут вони також використовуються для наукових досліджень, інженерного проєктування та інших важливих цілей.

Проблеми та пастки у розвитку суперкомп'ютерів

Розвиток суперкомп'ютерів стикається з низкою проблем і пасток, які можуть виникати на шляху до досягнення більшої продуктивності та ефективності. 
Ось деякі з найважливіших:
Висока вартість. Суперкомп'ютери складаються з тисяч або навіть мільйонів процесорів, пам'яті та інших компонентів, що робить їх дуже дорогими. Вартість одного суперкомп'ютера може сягати мільйонів або навіть мільярдів доларів.
Енергоспоживання. Для роботи суперкомп'ютера потрібна незчисленна кількість електроенергії, що також може створювати проблеми з охолодженням.
Зміна технологій. Постійний розвиток суперкомп'ютерів призводить до того, що старіші моделі стають менш актуальними й ефективними у порівнянні з новішими системами. Це може викликати фінансові збитки для організацій або установ, які витратили кошти на придбання та підтримку суперкомп'ютерів.
Кібербезпека. Суперкомп'ютери є цінними цілями для кібератак, тому важливо вживати заходів для захисту цих машин. 
Попри всі труднощі, які можуть виникати під час розробки суперкомп'ютерів, їхній розвиток безперервно триватиме, оскільки вони відіграють ключову роль у сучасному світі. Найпотужніші комп'ютери світу —суперкомп’ютери є важливою складовою обчислювальної інфраструктури, яка використовується для вирішення найскладніших наукових, технічних та інженерних завдань. Протягом останніх десятиліть їхні можливості значно зросли й дозволяють вирішувати проблеми, які раніше були недосяжними.