TEMA BROJA
Oliver Klajn
Superračunari / big data - Daleki istok
Iz generacije pa naviše
Japan je u prošloj deceniji postao svetski lider kada je reč o superkompjuterima. Od početka osamdesetih godina 20. veka, na Univerzitetu u Osaki krenulo se vrlo ambiciozno; trojica profesora su,uz pomoć pedesetak studenata, napravili superračunar koji je omogućavao pravljenje vrlo realističnih videa, odnosno trodimenzionalne kompjuterske grafike. U to doba, bio je najsnažnija mašina te vrste u svetu.
Nacionalni centar za superkomjutere u Tjencinu |
NEC korporacija je multinacionalna kompanija koja se bavi informacionom tehnologijom i elektronikom. Njima je pošlo za rukom da do 1990. godine naprave najbrži superračunar na planeti: uspeli su da prvi prevaziđu 1 gigaflop, što je mera za performanse računara koje odlikuju vektorski procesori. Japanci su veoma često bili na prvom mestu lista po izradi najjačih računara. Izuzetak u tom pogledu nije ni Numerički aerotunel, kojeg su stvorili Nacionalna laboratorija Japana za vazdušni prostor i kompanija „Fudžicu“.
levo: ''Links 1'' superračunar / desno: Slika sa ''Links 1'' superračunara |
Japanska reč, odnosno brojka kei označava deset kvadriliona. Po njoj je nazvan K komjuter, smešten u ogranku velikog istraživačkog instituta RIKEN, u Kobeu. Pre jedne decenije, ustanovljena je rekordna brzina rada, uz performanse od preko 8 petaflopa. Ubrzo je nadmašeno i 10 petaflopa uz efikasnost od preko 93 posto. Imao je više od 60.000 procesora, sa 8 jezgara. Primenjena je CMOS tehnologija za izradu integrisanih kola od 45 nanometara, sa čak 864 kućišta.
Stručnjaci iz „Fudžice“ osmislili su i sistem mrežne topologije „Torus fusion“ i načinili sistem datoteka FEFS. Računar je radio na principu raspodeljene memorije, što omogućava da svaki procesor poseduje sopstvenu memoriju. Imao je vrlo široku primenu: od proučavanja klime i meteorologije, preko medicine, do predviđanja raznih nepogoda kao što su tajfuni i olujno nevreme. Bio je izuzetno veliki potrošač energije, što se donekle potiralo efikasnošću. Za održavanje tog računara trebalo je izdvajati oko deset miliona dolara godišnje. Počeo je sa radom krajem 2011. godine kada je ustanovljeno da je najbrži na svetu. Taj primat je vremenom izgubio. Nakon više od sedam godina rada, ugašen je uz svečanu ceremoniju. Iz njega je proizašla današnja najmoćnija mašina „fugaku“, takođe nastala u Kobeu.
levo: ''NEC SX-3'' stari superračunar iz 1989 godine
desno: ''NEC SX-5'' supercompjuter |
Sa dva jezgra uporedo
Japanski stručnjaci su 2014. doneli odluku da je potrebno, na temelju rada na K računaru, stvoriti novi i moderniji model koji će pritom biti stostruko jači od prethodnika. Od tada je počeo mukotrpan rad na ovom projektu koji traje i danas. Cilj japanskih naučnika je da naprave kompjuter koji je u stanju da izvede deset na osamnaesti stepen operacija u sekundi. Nazvan je po svetoj japanskoj planini i vulkanu Fudži.
Nakon što je pribavljena sva potrebna oprema, računar je obavio prve proračune u vezi sa aktuelnom pandemijom. Trebalo bi, u toku ove godine, da započne rad u punom kapacitetu. Njegov procesor prihvata skalarnu vektorsku ekstenziju, a to omogućava primenu različitih promenljivih vektorskih dužina. Zahvaljujući dodatnom hardveru, postignut je svetski rekord sa 442 petaflopa. Dva jezgra deluju uporedo. A što se tiče performansi, ostvarena su čak dva egzaflopa. „Fugaku“ ostvaruje bolje rezultate od četiri naredna superkomjutera koji su na listi 500 najmoćnijih računara.
''Ttianhe-1A'' superračunar
''Ttianhe-2'' superračunar |
Veliki doprinos ovoj oblasti dao je Satoši Macuoka, informatičar koji je na čelu Centra za računarske nauke instituta RIKEN. Njegove delo je „cubame“ kojeg je stvorio za Tokijski institut za tehnologiju. Poslednja verzija nastala 2017. godine je „cubame 3.0“. Ovaj superkompjuter se bavi veštačkom inteligencijom i dvostrukom tačnošću. Trenutno je na 13. mestu pomenute liste. Od superračunara sa specifičnom namenom treba pomenuti MDGRAPE-3, koji se bavi kompjuterskom simulacijom analize pokreta atoma i molekula. Pri tome se najviše pažnje pridaje predviđanju strukture proteina. Uprkos izvanrednim performansama, nije na listi sa drugim računarima.
Superkompjuteri u Kini
Najnovija verzija ''Cubamea'' |
Simulacija dinamičkog sistema čestica pod uticajem fizičkih sila je ono što demonstrira „degima“ koji radi na principu računarskog klastera. Reč je o ostvarenju stručnjaka sa Univerziteta u Nagasakiju.
U selu Rokašo, u severoistočnom delu najvećeg ostrva Honšu, su, pre deset godina, uspešno obavljeni testovi za superračunar „helios“, ili kako se u originalu naziva „rokučan“. Tada je ovaj projekat Japanske agencije za atomsku energiju imao karakteristike koje se mere sa 1,32 petraflopa. Sada funkcioniše sa 442 terflopa. U saradnji sa francuskim naučnicima, obavljaće proračune u vezi sa proučavanjem plazme.
Približno u isto vreme pojavio se „hitači SR 1600/M1“ koji je zapravo dvostruki klaster. Namena mu je lokalna prognoza vremena.
Kvadrilion operacija u sekundi!
Kina nije ostvarila rekorde i prva mesta za pojedinačne računare u meri kao što je slučaj sa Japanom - ali je zato prva što se tiče ukupnog udela u ovom domenu. Po broju superačunara, Kinezi su prevazišli SAD, dok ostale države, isključujući Japan koji je na trećem mestu - ubedljivo zaostaju.
''Sugon'' superačunar
''K'' Superkompjuter |
U Kini je sve krenulo pre više od tri decenije, na inicijativu državnih komisija. I, početkom ovog milenijuma, došlo je do velikog napretka. Superkompjuter „sugong“ pojavio se 1993. godine. Tada je proizvedeno dvadesetak modela sa procesorom „motorola“ i „uniks V“ operativnim sistemom.
Do 2011. godine stvorena je poslednja verzija „doning 6000“. Svi delovi su načinjeni na Kineskom institutu za računarsku tehnologiju. U stanju je da obavi kvadrilion operacija u sekundi!Čangša je prestonica provincije Hunan.
Deo ''Fugaku'' superačunara |
U njoj se nalazi Nacionalni univerzitet za odbrambenu tehnologiju koji zapravo predstavlja vojnu akademiju. Tamo je 2009. godine načinjen „tianhe“, što znači: nebeska reka. Nedugo zatim stvorena je unapređena verzija „tianhe-1A“, što je nepunih godinu dana bio najbrži kompjuter na svetu. Operativni sistem se zasniva na Linuksu. Poseduje preko tri i po hiljade blejd servera, a tu je i veliki broj raznovrsnih kućišta. Grafičkih procesora je više od sedam hiljada. Kineski „fei teng“ procesor pojačava povezanost sistema. Namena ovog računara je istraživanje nafte, primena solarne energije i izrada letelica. Postavljen je u Nacionalnom centru za superkompjutere u Tjencinu.
Ovaj računar opslužuje oko 200 stručnjaka. Zamišljen je da funckioniše po principu otvorenog pristupa tako da će od njega imati koristi i mnogi izvan Kine.
Pandan centru u Tjencinu je u Guangdžou, na jugu zemlje. Tamo je smešten „tianhe-2“ koji je takođe kratko vreme bio rekorder u brzini rada. Da bi nastao, radilo je neverovatnih 1300 stručnjaka! Ostvario je performanse od gotovo 34 petraflopa a koristio je kineski operativni sistem „ćilin“.
Najbolje plasiran na listi od svih kineskih superračunara je „sanvej taihulajt“, skoro tri puta jači od „tianhe-2“, sa kapacitetom od 93 petaflopa. Smešten je u gradu Vusi, u provinciji Đangsu. U taj projekat se još uvek ulaže.
Oliver Klajn
Kompletni tekstove sa slikama i prilozima potražite u magazinu
"PLANETA" - štampano izdanje ili u ON LINE prodaji Elektronskog izdanja
"Novinarnica"
|
