Superdator

Från Wikipedia
Hoppa till: navigering, sök
En Columbia-superdator hos NASA's Advanced Supercomputing Facility på Ames Research Center

Begreppet superdator brukar avse en dator som är markant snabbare än en vid tidpunkten genomsnittlig dator. Detta har till följd att det som kallas superdator vid en tidpunkt kanske inte alls förtjänar titeln vid en senare tidpunkt. Superdatorn kan vara ett kluster av en mängd vanliga datorer, eller en enda stor dator med många processorer.

Tidigare kunde en superdator innehålla en eller ett fåtal extremt snabba processorer men vid denna tidpunkt (2007) har utvecklingen av enskilda processorers snabbhet saktat in markant, och superdatorerna har i princip utan undantag hundratals eller tusentals processorer. En av de första massivt parallella superdatorerna var Connection Machine. Prestanda tenderar att öka betydligt långsammare än linjärt med antalet processorer, d.v.s. även om 1000 processorer i teorin är 1000 gånger snabbare än 1 ensam processor så är det i praktiken svårare att utnyttja den totala kapaciteten ju fler processorer man har.

Superdatorer används exempelvis till väderprognoser och simuleringar av komplicerade fysiska fenomen, till exempel aerodynamik. På grund av deras huvudsakliga användning inom matematik jämförs dessa datorer oftast med hur många flyttalsoperationer de kan utföra inom en viss tidsrymd. Den vanligaste enheten för detta är FLOPS (FLoating Point Operations Per Second).

En av de framstående personerna inom detta fält är Seymour Cray som under flera år ledde utvecklingen. Cray-1 var en av hans mest kända skapelser. Delvis på grund av problemet med att få ut hela den teoretiska kraften ur många parallella processorer så är idag superdatorer oftast specialiserade konstruktioner avsedda för en speciell typ av arbete, detta för att det är lättare att skräddarsy datorn och dess styrprogram för ett speciellt problem än att göra den snabb på alla typer av problem. Exempelvis Earth Simulator som endast är avsett att göra väderprognoser eller ASCI White som används av den amerikanska militären för att göra simuleringar av atombombsexplosioner.

Tidslinje[redigera | redigera wikitext]

Här följer en lista på rekordinnehavande superdatorer genom tiderna. För rekord innan 1993 används spridda källor. Från 1993 och framåt används information från Top500 som använder prestandatestet Linpack för sin rankning.

År Benämning Topphastighet Geografisk placering
1942 Atanasoff–Berry Computer (ABC) 30 OPS Iowa State University, Ames, Iowa, USA
TRE Heath Robinson 200 OPS Bletchley Park
1944 Flowers Colossus 5 kOPS Post Office Research Station, Dollis Hill
1946
 
UPenn ENIAC
(before 1948+ modifications)
100 kOPS Aberdeen Proving Ground, Maryland, USA
 
1954 IBM NORC 67 kOPS U.S. Naval Proving Ground, Dahlgren, Virginia, USA
1956 MIT TX-0 83 kOPS Massachusetts Inst. of Technology, Lexington, Massachusetts, USA
1958 IBM AN/FSQ-7 400 kOPS 25 U.S. Air Force-baser i USA och 1 dator i Kanada (52 exemplar)
1960 UNIVAC LARC 250 kFLOPS Lawrence Livermore National Laboratory, Kalifornien, USA
1961 IBM 7030 "Stretch" 1.2 MFLOPS Los Alamos National Laboratory, New Mexico, USA
1964 CDC 6600 3 MFLOPS Lawrence Livermore National Laboratory, Kalifornien, USA
1969 CDC 7600 36 MFLOPS
1974 CDC STAR-100 100 MFLOPS
1975 Burroughs ILLIAC IV 150 MFLOPS NASA Ames Research Center, Kalifornien, USA
1976 Cray-1 250 MFLOPS Los Alamos National Laboratory, New Mexico, USA (över 80 exemplar runt om i världen)
1981 CDC Cyber 205 400 MFLOPS (åtskilliga exemplar i flera länder)
1983 Cray X-MP/4 941 MFLOPS Los Alamos National Laboratory; Lawrence Livermore National Laboratory; Battelle; Boeing
1984 M-13 2.4 GFLOPS Scientific Research Institute of Computer Complexes, Moskva, Sovjetunionen
1985 Cray-2/8 3.9 GFLOPS Lawrence Livermore National Laboratory, Kalifornien, USA
1989 ETA10-G/8 10.3 GFLOPS Florida State University, Florida, USA
1990 NEC SX-3/44R 23.2 GFLOPS NEC, Fuchu, Japan
1993 Thinking Machines CM-5/1024 65.5 GFLOPS Los Alamos National Laboratory; National Security Agency
Fujitsu Numerical Wind Tunnel 124.50 GFLOPS National Aerospace Laboratory, Tokyo, Japan
Intel Paragon XP/S 140 143.40 GFLOPS Sandia National Laboratories, New Mexico, USA
1994 Fujitsu Numerical Wind Tunnel 170.40 GFLOPS National Aerospace Laboratory, Tokyo, Japan
1996 Hitachi SR2201/1024 220.4 GFLOPS Tokyouniversitetet, Japan
Hitachi/Tsukuba CP-PACS/2048 368.2 GFLOPS Center for Computational Physics, University of Tsukuba, Tsukuba, Japan
1997 Intel ASCI Red/9152 1.338 TFLOPS Sandia National Laboratories, New Mexico, USA
1999 Intel ASCI Red/9632 2.3796 TFLOPS
2000 IBM ASCI White 7.226 TFLOPS Lawrence Livermore National Laboratory, Kalifornien, USA
2001 IBM ASCI White 7.226 TFLOPS Lawrence Livermore National Laboratory, Kalifornien, USA
2002 NEC Earth Simulator 35.86 TFLOPS Earth Simulator Center, Yokohama, Japan
2003 NEC Earth Simulator 35.86 TFLOPS Earth Simulator Center, Yokohama, Japan
2004 IBM Blue Gene/L 70.72 TFLOPS USA:s energidepartement/IBM, USA
2005 136.8 TFLOPS USA:s energidepartement/U.S. National Nuclear Security Administration,
Lawrence Livermore National Laboratory, Kalifornien, USA
280.6 TFLOPS
2007 478.2 TFLOPS
2008 IBM Roadrunner 1,11 PFLOPS USA:s energidepartement, USA
2009 Cray Jaguar 1.759 PFLOPS DoE-Oak Ridge National Laboratory, Tennessee, USA
2010 Tianhe-IA 2.507 PFLOPS National Supercomputing Center, Tianjin, Kina
2011 Fujitsu K Computer 8.162 PFLOPS RIKEN, Saitama prefektur, Japan

Distribuerade superdatorer[redigera | redigera wikitext]

Ordet "superdator" används historiskt om den klass av parallelldatorsystem som optimeras för att utföra linjär algebra. Typiskt finns systemets alla noder i samma rum och är ihopkopplade i snabba nätverk. I praktiken definieras begreppet av forskarorganisationen Top500 och dess prestandatest HPL.

Många beräkningsuppgifter behöver inte extremt snabb kommunikation mellan noderna. Sådana beräkningsuppgifter betecknas av superdatorforskarna lätt nedlåtande för "embarrasingly parallel", pinsamt parallella. För att få höga prestanda i pinsamt parallella beräkningar räcker det med att låta många separata datorer räkna på varsitt delproblem. Den enda kommunikationen mellan noderna sker när uppgifterna distribueras och resultaten samlas in.

Rekordet i pinsamt parallella beräkningar innehades i september 2008 av Standforduniverstetets arkitektur Folding@home, som då nådde fyra petaflops, fyra gånger snabbare än dåvarande Top100-ledaren IBM Roadrunner. Arkitekturen bestod av 340 000 persondatorer och Sony Playstation 3-stationer sammankopplade över Internet. Beräkningarna utförs i persondatorernas CPUer och grafikkort och i Playstations Cellprocessor, samma processor som är motorn i IBM Roadrunner.

Andra distribuerade system av Internetuppkopplade datorer är Berkeleyuniversitetets Boinc och SETI@home, och George Woltmans projekt Gimps.

Se även[redigera | redigera wikitext]

Externa länkar[redigera | redigera wikitext]