Добавлен: 04.12.2023
Просмотров: 997
Скачиваний: 57
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Суперкомпьютерные технологии в современном мире стали стратегической областью, без которой невозможно дальнейшее развитие экономики. Мощность национальных суперкомпьютеров сейчас так же важна, как мощность электростанций или количество боеголовок. Суперкомпьютер стал показателем технического уровня государства. В XX веке существовали две великие гонки, оказавшие самое сильное воздействие на дальнейшее развитие человечества, – ядерная и космическая. Теперь наступила пора третьей гонки – вычислительной.
Роль суперкомпьютеров, к примеру, в поддержании боеспособности американского ядерного потенциала обеспечивает им приоритетный статус. Теперь же, когда Китай бросает серьёзный вызов западному компьютерному превосходству, многие специалисты заговорили о том, что суперкомпьютеры должны играть большую роль и в обеспечении национальной экономики. Эти аппараты многократно умножают мощь науки, инженерных разработок и делают возможным оптимальное распределение ресурсов для достижения поставленных целей, так что обладатели самых мощных компьютеров имеют фору в экономической гонке. Суперкомпьютеры не только демонстрируют уровень технологической мощи государства, но и способствуют его повышению.
Применение суперкомпьютеров
Суперкомпьютеры используются во всех сферах, где для решения задачи применяется численное моделирование; там, где требуется огромный объём сложных вычислений, обработка большого количества данных в реальном времени, или решение задачи может быть найдено простым перебором множества значений множества исходных параметров.
Изначально суперкомпьютеры применялись почти исключительно для оборонных задач: расчёты по ядерному и термоядерному оружию, ядерным реакторам. Потом, по мере совершенствования математического аппарата численного моделирования, развития знаний в других сферах науки — суперкомпьютеры стали применяться и в «мирных» расчётах, создавая новые научные дисциплины: численный прогноз погоды, вычислительная биология и медицина, вычислительная химия, вычислительная гидродинамика, вычислительная лингвистика и проч., — где достижения информатики сливались с достижениями прикладной науки.
Применение суперкомпьютеров предполагает два основных конкурентных преимущества: экономию времени и денег.
Чуть ли не самой важной задачей использования суперкомпьютеров в области медицины ведущие биологи и врачи считают разработку лекарственных препаратов, где начальный этап упрощается за счет применения методов компьютерного молекулярного моделирования.
Кардинально меняются возможности диагностических процессов как в осмыслении результатов известных инструментальных методов типа МРТ, так и возможности прогнозирования развития патологий в большой совокупности влияющих факторов посредством имитационного моделирования. Например: исследование процесса циркуляции крови, для нахождения причин новообразований.
И всё же самая большая потребность в HPC-вычислениях существует в ядерной энергетике. Для выполнения условий международного договора о запрещении испытаний ядерного оружия основная задача заключается в том, чтобы без реальных испытаний на полигонах осуществлять расчёт процессов старения существующих ядерных зарядов. Главная же проблема ядерной энергетики – это построение вычислительного комплекса, на котором будет возможно моделирование ядерного взрыва в режиме реального времени. Даже машина с производительностью от 1 экзафлопс будет слишком медлительной для такого рода вычислений. И весьма вероятно, что для моделирования ядерного взрыва в режиме реального времени потребуется компьютер с производительностью более 100 йоттафлопс, то есть в 100 млн раз быстрее, чем 1 экзафлопс. Так что гонка вычислений будет продолжаться ещё не одно десятилетие.
Заключение
В наше время в суперкомпьютерном мире наблюдается новая волна, которая вызвана как успехами в области микропроцессорных технологий, так и появлением нового круга задач, выходящих за рамки традиционных научно-исследовательских лабораторий.
В современном мире суперкомпьютерные технологии стали стратегической областью. И без нее неосуществимо дальнейшее развитие экономики. Мощность национальных супер-ЭВМ сейчас так же важна, как мощность электростанций или количество боеголовок. Суперкомпьютер стал показателем технического уровня государства.
Список использованных источников
1 Жирков, А Суперкомпьютеры: развитие, тенденции, применение [Текст]/ А. Жирков. – CTA, 2014.−№2.− С.16-20
2 Аверьянов, Г.П., Дмитриева, В.В. Современная информатика [Текст]: учеб. пособие / Г.П.Аверьянов, В.В. Дмитриева. – М.:НИЯУ МИФИ, 2011. – 436с.
3 Энциклопедия компьютера. Суперкомпьютер [Электронный ресурс]/Режим доступа: http://infosoft.far.ru.
4 Мегаобучалка. Применение суперкомпьютеров [Электронный ресурс]/ Режим доступа: http://megaobuchalka.ru.
5 Аналитика. Основные тенденции в развитии суперкомпьютеров [Электронный ресурс]/Режим доступа:
http://www.future.cnews.ru.
1 Криптоаналитик — специалист по криптоанализу. Одним из первых криптоаналитиков был Аристотель, криптографически вскрывший скиталу — одно из первых известных криптографических устройств.
2 Super в переводе с английского означает: сверх, над.
3 FLOPS - от английского сокращения, обозначающего количество операций с числами, представленными в форме с плавающей запятой, в секунду. То есть за основу берется подсчет - сколько наиболее сложных расчетов машина может выполнить за один такт.
4 Персональный компьютер, однопользовательская ЭВМ.
5 CDC6600 первый в мире суперкомпьютер, разработанный и созданный американской компанией Control Data Corporation в 1963 году.
6 MPP – класс архитектур параллельных вычислительных систем. Особенностью архитектуры состоит в том, что память физически разделена.
7 MPI – интерфейс для обмена данными.
8 Протокол TCP/IP – сетевая модель передачи данных.