Rajanya Komputer !

Supercomputer

Superkomputer adalah komputer di garis depan kapasitas pengolahan saat ini, terutama mempercepat perhitungan.Superkomputer diperkenalkan pada tahun 1960 dan dirancang terutama oleh Seymour Cray di Control Data Corporation (CDC), dan kemudian di Cray Research . Sementara superkomputer tahun 1970-an digunakan hanya beberapa prosesor , pada 1990-an, mesin dengan ribuan prosesor mulai muncul dan pada akhir abad ke-20, superkomputer paralel masif dengan puluhan ribu "off-the-rak" prosesor adalah norma. 

Sistem dengan sejumlah besar prosesor umumnya mengambil salah satu dari dua jalur: di satu pendekatan, misalnya dalamjaringan komputasi . kekuatan pemrosesan dari sejumlah besar komputer di terdistribusi, domain administrasi yang beragam, yang oportunis digunakan setiap kali komputer tersedia  Dalam pendekatan lain, sejumlah besar prosesor yang digunakan dalam jarak dekat satu sama lainnya, misalnya dalam sebuah cluster komputer . Penggunaan prosesor multi-core yang dikombinasikan dengan sentralisasi adalah arah muncul. Saat ini, Jepang K komputer (cluster) adalah yang tercepat di dunia. Superkomputer digunakan untuk tugas yang sangat penghitungan-intensif seperti masalah termasuk fisika kuantum , peramalan cuaca , penelitian iklim , eksplorasi minyak dan gas , pemodelan molekul (komputasi struktur dan sifat senyawa kimia, biologimakromolekul , polimer, dan kristal), dan fisik simulasi (seperti simulasi pesawat terbang dalam terowongan angin , simulasi peledakan senjata nuklir , dan riset fusi nuklir ).

Sejarah

Sejarah superkomputer 

Sebuah Cray-1 diawetkan diMuseum Deutsches

Para sejarah superkomputer kembali ke tahun 1960 ketika serangkaian komputer di Control Data Corporation (CDC) dirancang oleh Seymour Crayuntuk menggunakan desain inovatif dan paralelisme untuk mencapai kinerja puncak unggul komputasi.  Para CDC 6600 , dirilis pada tahun 1964, umumnya dianggap sebagai superkomputer pertama. 

Cray meninggalkan CDC pada tahun 1972 untuk membentuk perusahaannya sendiri. Empat tahun setelah meninggalkan CDC, Cray menyampaikan 80 MHz Cray 1 tahun 1976, dan menjadi salah satu superkomputer paling sukses dalam sejarah.  The Cray -2 dirilis pada tahun 1985 adalah 8 prosesor cairan pendingin komputer dan Fluorinert dipompa melalui itu karena dioperasikan. Ini dilakukan pada 1,9 gigaflopsdan tercepat di dunia sampai 1990. 

Sementara superkomputer tahun 1980-an digunakan hanya beberapa prosesor, pada 1990-an, mesin dengan ribuan prosesor mulai muncul baik di Amerika Serikat dan di Jepang, membuat rekor baru kinerja komputasi. Fujitsu Numerical Terowongan Angin superkomputer digunakan 166 prosesor vektor untuk mendapatkan posisi teratas pada tahun 1994 dengan kecepatan puncak 1,7 giga jepit per prosesor.  SR2201 Hitachi memperoleh kinerja puncak 600 gigaflops pada tahun 1996 dengan menggunakan 2048 prosesor terhubung melalui tiga dimensi cepatmistar gawang jaringan.  The Paragon Intel bisa memiliki 1000 menjadi 4000 Intel i860 prosesor dalam berbagai konfigurasi, dan menempati peringkat tercepat di dunia pada tahun 1993. The Paragon adalah MIMD mesin yang terhubung melalui dua prosesor kecepatan tinggijaring dimensi , yang memungkinkan proses untuk mengeksekusi pada node yang terpisah; berkomunikasi melalui Passing Interface Pesan . 

Hardware dan arsitektur

Supercomputer arsitektur dan hardware komputer Paralel

Sebuah Blue Gene kabinet / L yang menunjukkan ditumpuk pisau, masing-masing memegang banyak prosesor

Pendekatan arsitektur superkomputer telah berubah dramatis sejak sistem awal diperkenalkan pada tahun 1960. Arsitektur superkomputer awal dipelopori oleh Seymour Cray mengandalkan desain yang inovatif kompak dan lokal paralelisme untuk mencapai kinerja puncak unggul komputasi.  Namun, dalam waktu permintaan daya komputasi meningkat diantar di usia massal paralel sistem.

Sementara superkomputer tahun 1970-an digunakan hanya beberapa prosesor , pada 1990-an, mesin dengan ribuan prosesor mulai muncul dan pada akhir abad ke-20, superkomputer paralel masif dengan puluhan ribu "off-the-rak" prosesor adalah norma. Superkomputer abad ke-21 dapat menggunakan lebih dari 100.000 prosesor (beberapa menjadi unit grafis ) yang terhubung dengan koneksi cepat. 

Sepanjang dekade, manajemen kepadatan panas tetap menjadi isu utama bagi superkomputer paling terpusat.  Jumlah besar panas yang dihasilkan oleh sistem juga mungkin memiliki efek lain, misalnya mengurangi masa hidup sistem lainnya komponen.  Ada berbagai pendekatan untuk manajemen panas, dari memompa Fluorinert melalui sistem, ke sistem cairan pendingin udara hibrida atau pendingin udara dengan normal AC suhu. 

Bagian CPU dari TOP500

Sistem dengan sejumlah besar prosesor umumnya mengambil salah satu dari dua jalur: di satu pendekatan, misalnya dalam jaringan komputasi . kekuatan pemrosesan dari sejumlah besar komputer di terdistribusi, domain administrasi yang beragam, yang oportunis digunakan setiap kali komputer tersedia  Dalam pendekatan lain, sejumlah besar prosesor yang digunakan dalam jarak dekat satu sama lainnya, misalnya dalam sebuah cluster komputer . Sedemikian terpusat massal paralel sistem kecepatan dan fleksibilitas interkoneksi menjadi sangat penting dan superkomputer modern telah menggunakan berbagai pendekatan mulai dari peningkatan Infiniband sistem untuk tiga dimensi torus interkoneksi .  Penggunaan prosesor multi-core yang dikombinasikan dengan sentralisasi adalah arah muncul, misalnya seperti dalam Cyclops64 sistem.

Karena harga / kinerja prosesor tujuan umum grafis (GPGPUs) telah meningkat, sejumlah petaflop superkomputer seperti Tianhe-aku dan Nebulae sudah mulai bergantung pada mereka.  Namun, sistem lain seperti komputer K terus menggunakan prosesor konvensional seperti SPARC berbasis desain dan penerapan keseluruhan GPGPUs pada umumnya aplikasi komputasi kinerja tinggi tujuan telah menjadi subyek perdebatan, dalam beberapa saat GPGPU mungkin disetel untuk skor baik pada tolok ukur tertentu secara keseluruhan penerapan algoritma sehari-hari mungkin terbatas kecuali upaya yang signifikan dihabiskan untuk menyempurnakan aplikasi ke arah itu.  Namun, GPU yang mendapatkan tanah dan pada tahun 2012 dengan superkomputer Jaguar berubah menjadi Titan dengan mengganti CPU dengan GPU. 

Sejumlah "tujuan khusus" sistem telah dirancang, yang didedikasikan untuk satu masalah. Hal ini memungkinkan penggunaan yang diprogram khusus FPGA chip atau bahkan kustomVLSI chip, yang memungkinkan lebih tinggi harga / kinerja rasio dengan mengorbankan umum. Contoh tujuan khusus superkomputer termasuk Belle , Deep Blue , dan Hydra , untuk bermain catur , Gravity Pipa untuk astrofisika,  MDGRAPE-3 untuk perhitungan struktur protein dinamika molekul  dan Jauh Crack , untuk memecahkan DES cipher .