ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ: «Στρατός» υπερυπολογιστών με ασύλληπτες ταχύτητες - H νέα λίστα με τους 500 ταχύτερους υπερυπολογιστές (supercomputers) στον κόσμο.

Του ΓΙΩΡΓΟΥ ΣΚΑΦΙΔΑ

Καταλαμβάνουν χώρους χιλιάδων τετραγωνικών μέτρων, κοστίζουν εκατοντάδες εκατ. δολ. και «καίνε» τεράστιες ποσότητες ρεύματος, ενώ εξωτερικά μοιάζουν με διαδοχικές σειρές από ντουλάπες.

Με τη μόνη διαφορά βέβαια πως μέσα στις εν λόγω «ντουλάπες» δεν υπάρχουν ρούχα, αλλά χιλιάδες μικροεπεξεργαστές και εκατοντάδες χιλιάδες καλώδια. Καλώς ήλθατε στον κόσμο των υπερυπολογιστών. Ο λόγος για έναν στρατό από μοναδικά υπερ-μηχανήματα, ικανά (καθένα από αυτά) να εκτελούν... τετράκις εκατομμύρια υπολογισμούς το δευτερόλεπτο.

Τη Δευτέρα δημοσιεύθηκε η νέα λίστα με τους 500 ταχύτερους υπερυπολογιστές (supercomputers) στον κόσμο. Η Κίνα κατέκτησε για τρίτη συνεχόμενη φορά την πρώτη θέση της παγκόσμιας κατάταξης με το μηχάνημα «Tianhe-2», αλλά οι Ηνωμένες Πολιτείες εξακολουθούν να κατέχουν τα πρωτεία ως η χώρα με τους περισσότερους «supercomputers» παγκοσμίως (233 σε σύνολο 500).

Σε επίπεδο λοιπόν ισχύος κρατών ως προς τους υπολογιστές, οι ΗΠΑ συνεχίζουν να κυριαρχούν στο «Top500» ακολουθούμενες από την Κίνα (με 76 υπολογιστές), τη Βρετανία (με 30), τη Γαλλία (με 27) και τη Γερμανία (με 23). Να σημειωθεί πως από την εν λόγω λίστα των κορυφαίων 500 έχει περάσει και η Ελλάδα και πιο συγκεκριμένα το Πανεπιστήμιο Αθηνών τα έτη 1994, 1995 και 2000.

Πίσω στο παρόν και στον... Κινέζο πρωταθλητή «Tianhe-2», πρόκειται για ένα μηχάνημα που εκτελεί 33,86 τετράκις εκατομμύρια υπολογισμούς το δευτερόλεπτο και καταναλώνει 17,8 εκατομμύρια βατ (συγκριτικά, ένας «δυνατός» desktop υπολογιστής στο σπίτι καταναλώνει 600 με 700 βατ). Για την κατασκευή του «Tianhe-2» χρειάστηκε να εργαστούν 1.300 άτομα (επιστήμονες, μηχανικοί κ.ά.), ενώ το κόστος του προσέγγισε τα 400 εκατ. δολ. Αναφορικά τώρα με τη χρήση του, ο «Κινέζος πρωταθλητής» είναι εγκατεστημένος στο Εθνικό Πανεπιστήμιο Αμυντικής Τεχνολογίας στην Γκουαντζού (νότια Κίνα) και προσφέρει έργο εκπαιδευτικό-ερευνητικό.

Σε γενικές γραμμές, οι υπερυπολογιστές «κατοικοεδρεύουν» σε μεγάλα εργαστήρια και χρησιμοποιούνται σε πολύ απαιτητικά πειράματα: 

Για παράδειγμα στη προσομοίωση πυρηνικών εκρήξεων, στην «αναπαράσταση» των λειτουργιών του ανθρώπινου εγκεφάλου, στην εξαγωγή κλιματικών μοντέλων και στη μετεωρολογία, σε μοριακές έρευνες (μοριακά πρότυπα), στην αεροναυπηγική, στην κβαντική μηχανική, στη μελέτη του Διαστήματος κ.α. Σε κάποιες περιπτώσεις ωστόσο πρόσφατα, παρατηρήθηκαν και περιστατικά χρησιμοποίησης υπερυπολογιστών για λόγους... παράνομου πλουτισμού. Για παράδειγμα, προσφάτως πιάστηκε στα πράσα επιστήμονας στις ΗΠΑ να χρησιμοποιεί κρατικούς υπερυπολογιστές για την «εξόρυξη» bitcoins (των ψηφιακών κρυπτονομισμάτων που για τη δημιουργία τους απαιτείται μια περίπλοκη και χρονοβόρα επίλυση αλγοριθμικών γρίφων στο Διαδίκτυο).

Το μόνο πρόβλημα στην περίπτωση των υπερυπολογιστών είναι το κόστος όχι μόνο της κατασκευής αλλά και της λειτουργίας τους. Ενδεικτικά, το νούμερο τρία στην παγκόσμια κατάταξη, ο υπολογιστής «Sequoia» κόστισε περί τα 250 εκατ. δολ. για να δημιουργηθεί και καταναλώνει περίπου 9 εκατ. δολ. ετησίως... σε ρεύμα (ή αλλιώς 25.000 δολ. την ημέρα). Είναι ενδεικτικό επίσης πως ο υπερυπολογιστής «Roadrunner» της ΙΒΜ, ο πρώτος που έσπασε το φράγμα του ενός τετράκις εκατομμυρίου υπολογισμών το δευτερόλεπτο το 2008, βγήκε οριστικά από την πρίζα πέρυσι ως υπερβολικά ενεργοβόρος.

Σε επίπεδο χωρών, οι ΗΠΑ συνεχίζουν να κυριαρχούν με τον μεγαλύτερο «στρατό» υπερυπολογιστών στον κόσμο, αλλά και η Κίνα ανεβαίνει απειλητικά. Από άποψη εξαρτημάτων ωστόσο, στη συντριπτική τους πλειονότητα τα υπερ-μηχανήματα λειτουργούν με επεξεργαστές δύο εταιρειών: των αμερικανικών Intel και IBM.