211service.com
Jak ekran Retina pomaga zwiększyć moc superkomputerów niż kiedykolwiek?
Wcześniej w tym tygodniu, superkomputer Tytan w Oak Ridge National Laboratory w Tennessee został nazwany najszybszy superkomputer na ziemi . Był w stanie wykonać prawie 18 biliardów obliczeń zmiennoprzecinkowych na sekundę w ciągu Test porównawczy LINPACK (standardowy prędkościomierz w branży obliczeń o wysokiej wydajności), przyspieszając jego 560 640 procesorów z procesory graficzne firmy NVIDIA . Co ciekawe, to samo Architektura GPU Keplera zapewnia również moc graficzną dla ekranów Retina w nowym Macbooku Pro . To nie przypadek. Bez niesłabnącego pragnienia zwykłych konsumentów doświadczeń użytkowników nowej generacji – ostrzejszych ekranów w laptopach, lepszej grafiki w grach, trwalszych baterii w urządzeniach mobilnych – naukowy superkomputer byłby trochę popieprzony.
Superkomputer Cray-2 z 1985 roku. iPad 2 ma równoważną moc obliczeniową.
Opracowanie wysokowydajnego procesora wymaga około miliarda dolarów, mówi Steve Scott, CTO Tesli w firmie NVIDIA. Rynek superkomputerów nie jest wystarczająco duży, aby wspierać rozwój tego sprzętu. Na szczęście NVIDIA jest obsługiwana przez miliony graczy, którzy chcą coraz szybszej mocy obliczeniowej w swoich grach. Możemy wziąć te same procesory, które są przeznaczone do obsługi grafiki do gier wideo i użyć ich do wykonania obliczeń niezbędnych do symulacji klimatu lub zaprojektowania bardziej oszczędnych silników.
GPU od lat są wykorzystywane do przyspieszania superkomputerów. Wcześniej gotowe chipy konsumenckie (COTS) zrewolucjonizowały superkomputery, zastępując drogie niestandardowe procesory, które sprawiły, że firmy takie jak Cray sławny. W większości dziedzin nauki innowacje spływają z rządów i środowisk akademickich do zastosowań przemysłowych i konsumenckich. Ale gdy obliczenia o wysokiej wydajności stają się trzecim filarem odkryć naukowych, stając się teorią i eksperymentami, jest odwrotnie. Legiony graczy mających obsesję na punkcie Skyrim i matek noszących iPady to silnik, który napędza innowacje techniczne w kierunku naukowców i badaczy.
A co motywuje tych wszystkich graczy i mamy do obsesji, pragnienia, ulepszania i kupowania, rok po roku? Doświadczenie użytkownika. Apple nie rozwija ekranów Retina (a NVIDIA nie tworzy procesorów graficznych do ich zasilania) tylko dlatego. Kiedy Apple rozliczyło swoje Power Mac G4 jako pierwszy superkomputer stacjonarny (ponieważ mógł wykonywać ponad miliard obliczeń zmiennoprzecinkowych na sekundę) ponad dekadę temu nie było tak dlatego, że chcieli, aby naukowcy zajmujący się obliczeniami przybili im pięć. Wynikało to z faktu, że gigaflop miał wystarczającą moc obliczeniową, aby zapewnić (w tamtym czasie) bezproblemową obsługę użytkowników na żądanie dla zwykłych konsumentów.
Następnym kamieniem milowym dla superkomputerów jest tzw eksaskala , gdzie komputery mogą wykonać 1018 obliczeń na sekundę – tysiąc razy wydajniejsze niż dzisiejsze maszyny petaskalowe, takie jak Tytan, i wystarczająco (według niektórych badaczy), aby umożliwić magiczne wyczyny symulacji, takie jak badanie potencjalnych projektów leków pod kątem każdej znanej żywej klasy białek, tak że każdy możliwy efekt uboczny może być z góry określony.
Ale barierą w osiągnięciu eksaskali nie jest moc obliczeniowa, ale zużycie energii. I znowu, zwykłe wrażenia użytkownika mogą być tym, co przenosi nas do nowej generacji superkomputerów, ponieważ naukowcy i inżynierowie eksperymentują z wykorzystaniem architektur mobilnych układów scalonych o bardzo niskim poborze mocy, takich jak ARM, aby jeszcze bardziej wyciskać FLOPY na wat z ich maszyn. W końcu głównym powodem, dla którego chip w telefonie jest znacznie bardziej energooszczędny niż ten w komputerze stacjonarnym, jest zapewnienie, że bateria działa dłużej niż 15 minut. (I żeby telefon nie przepalił się przez spodnie. To byłoby dość okropne doświadczenie użytkownika).
Same superkomputery oferują bezwzględnie prymitywne wrażenia użytkownika: badacze często sami kodują swoje aplikacje za pomocą Fortran i wchodzić z nimi w interakcję za pomocą wiersza poleceń. Tak jak powinni – żaden z tych petaflopów nie powinien być marnowany na drobiazgi związane z interfejsem użytkownika, które reszta z nas przyjmuje za pewnik. Ale to właśnie te błahostki – i nasze żarłoczne pragnienie co roku kupowania szybszych, silniejszych, lepszych i ładniejszych – umożliwiają superkomputer.