История создания

(Слайд 4).

Первый суперкомпьютер был задуман в 1960 исоздан в 1972 году (машина ILLIAC-IV с производительностью 20 MFloPS), начинаяс 1974 года лидерство в разработке суперкомпьютеров захватила фирма GrayResearch.

В СССР, начиная с 70-х годов ХХ века, практически все ЭВМ, малые ЭВМ и ПК за редким исключением (ЭВМ «Рута 110») копировали зарубежные разработки и, в первую оче­редь, разработки фирм США. Но среди лучших суперкомпьютеров в свое время были и оригинальные отечественные суперкомпьютеры.

В СССР была разработана, реализовывалась государственная программа разработки суперкомпьютеров, впоследствии практически замороженная. В рамках этой программы были разработаны и выпущены как суперкомпьютеры, по­вторяющие архитектуру Cray («Электроника СС БИС»), так и оригинальные разработ­ки: ЕС 1191 (1200 MFloPS), офисные варианты ЕС 1195 (50 MFloPS), ЕС 1191.01 (500 MFloPS), ЕС 1191.10 (2000 MFloPS) и «Эльбрус» модификаций 1,2,3.

Суперкомпьютер «Эльбрус ЗБ» в процессе разработки достиг производительности 20 000 MFloPS.

Использовались операционные системы «Эльбрус» и UNIX, поддерживающие боль­шое число языков программирования: Эль, Фортран, Паскаль, Кобол, Пролог и т. д.

Для суперкомпьютера «Эльбрус» был разработан «Эль2К» - один из первых в мире микропроцессоров имеющий VLIW-архитектуру.

В декабре 1996года фирма Intel объявила о создании суперкомпьютера Sandia, впервые в мире преодолевшего терафлопный барьер быстродействия. За 1 час 40 минут компьютер выполнил 6,4 квдрл. вычислений с плавающей запя­той.

Конфигурация представляла собой 57 шкафов, содержащих более 7000 процессоров PentiumPro с тактовой частотой 200 МГц и оперативную память 454 Гбайт. Окон­чательный вариант суперкомпьютера имел производительность 1,4 TFLoPS. Он состоит из 86 шкафов общей площадью 160 кв. м. В этих шкафах размещается 573 Гбайт оперативной и 2250 Гбайт дисковой памяти. Масса компьютера состав­ляла около 45 тонн, а пиковое потребление энергии — 850 кВт.

1.2. Эволюция суперкомпьютеров и недавние планы их создания

(Слайд 5).

Суперкомпьютеры используются в различных областях, где требуются сложные вычисления и обрабатываются огромные массивы изменяющейся информации. Например, для моделирования в области космоса и авиастроения, для моделирования систем безопасности, двигателей машин, расчета траектории движения тайфунов, планирования и оптимизации грузоперевозок, для видеомонтажа, спецэффектов и анимации в кино и на телевидении и др:

1. Суперкомпьютер Cray XT4с увеличенной производительностью (в сравнении с Cray XT3) был создан в 2007 году на процессорах AMD - двуядерных чипах Opteron.. Он поддерживал до 30 тыс. процессоров Opteron, подключаемых при помощи чипов Cray SeaStar 2, которые используют возможности шины Hiper-TransSport и ускоряют обмен данными между процессорами. Вопреки традициям ти­пичной кластерной архитектуры (См. ниже), у Cray ХТ4 каждый процессор имеет собственную микросхему для связи с соседними. Суперкомпьютер совместим с четырехъядерными процессорами AMD.

2. Суперкомпьютер BlueGene/L с пиковой производительностью в 478,2 терафлопа (478,2 триллиона операций в секунду) в начале 2008 года был самым быстрым на Земле.

3. Суперкомпьютер Pleiades. NASA совместно с SGI и Intel в 2009 году начала создание одного из самых быстрых суперкомпьютеров на Земле. Новый суперкомпьютер располагается в Калифорнийском исследовательском центреЭймс (Ames Research Center) для решения различных имитационных задач и задач по моделированию. К 2012 году планировалось нарастить мощность до 10 петафлоп.

Производительность основного суперкомпьютера NASA, Columbia, составляет 88,88 терафлопса. Он используется для изучения поведения гиперзвукового самолета, имитации высадки посадочных модулей и моделирования ткани скафандра.

4. Суперкомпьютер Blue Water. К 2011 году IBM приступил к созданию еще одного суперкомпьютера - Blue Water, мощность которого составит не менее петафлопа. Заказчиком этого вычислительного комплекса является Национальный центр прикладных систем для суперкомпьютеров при университете штата Иллинойс.

Его основа - около 200 тыс. процессорных ядер и свыше 1 петабайта оперативной памяти. Общая емкость его дисковых накопителей - около 10 петабайт.

5. Суперкомпьютер Dawning 5000. Китай является второй страной, после США, сумевшей в 2008 году создать суперкомпьютер производительностью более 100 терафлоп. У Dawning 5000 пиковая производительность достигла 230 терафлоп. Dawning 5000 в том году вошел в десятку мощнейших суперкомпьютеров мира. Кроме того, Китай планировал создать к 2011 году петафлоповый суперкомпьютер Шугуан-5000. Его основа - китайские процессоры Godson 3.