Слайд 1. Благодарю за внимание!

Слайд 1

С момента появления первых компьютеров одной из основных проблем была производительность вычислительной системы. За время развития компьютерной индустрии производительность процессора стремительно возрастала, однако появление все более изощренного программного обеспечения, рост числа пользователей и расширение сферы приложения вычислительных систем предъявляют новые требования к мощности используемой техники, что и привело к появлению суперкомпьютеров. Что же такое суперкомпьютеры, и зачем они нужны?

Слайд 2

В принципе, суперкомпьютер это обычная вычислительная система, позволяющая производить сложные расчеты за более короткие промежутки времени. О чем собственно и говорит приставка «Супер» (Super в переводе с английского означает: сверх, над). Важным показателем производительности компьютера является степень его быстродействия. Она измеряется так называемыми флопсами - 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 миг.

Сайд 3

Как и в любой истории, в истории суперкомпьютеров не обошлось без своей выдающийся личности. В 1964 году свет увидел первый суперкомпьютер в истории - CDC 6600 производства Control Data Corporation. Руководил работами по созданию этого технического чуда 60-х годов Сеймур Крей, талантливый инженер и негласный "отец суперкомпьютеров". Его CDC 6600 с невиданной по меркам того времени производительностью в 1 МФЛОПС вплоть до 1969 года оставался самым мощным и самым совершенным компьютером.

В 1969-ом же лавры главного суперкомпьютера планеты перешли к модели CDC 7600 производства всё того же Сеймура Крея. Новая машина была в десять раз производительнее своего предка, что делало её незаменимой для выполнения сложных и трудоёмких расчётов.

Однако Крею было некомфортно в стенах Control Data Corporation. В 1972 году он уходит из CDC, чтобы основать собственную компанию по производству суперкомпьютеров - Cray Research. Уже через четыре года выходит компьютер, который прославил как самого Сеймура Крея, так и его компанию - Cray-1. Это почти шести тонное чудовище с производительностью в 160 МФЛОПС взорвало компьютерный мир того времени и вошло в школьные учебники по информатике. До сих пор именно "Крей-1" приходит нам на ум, когда мы говорим о суперкомпьютерах.

На этом Cray Research не остановилась. Через пять лет был выпущен первый мультипроцессорный суперкомпьютер - Cray X-MP, ну а в 1985 году компьютер Cray-2 преодолел планку в один ГФЛОПС, причём сделал это с ну очень серьёзным запасом - почти два миллиарда операций в секунду помогли Cray-2 удержать преимущество на рынке суперкомпьютеров.

В 1997 году был создан суперкомпьютер ASCI RED, обладавший неслыханной тогда производительностью в 1,34 ТФЛОПС. Однако самое интересное, что данный компьютер был построен на базе почти что десяти тысяч процессоров Pentium II - да-да, тех самых, которых можно было спокойно найти в любом типовом ПК тех лет.

Шло время, и производители выпускали всё более и более новые суперкомпьютеры, которые задавали новые стандарты производительности. Символический барьер в один ПФЛОПС (читается "пентафлопс"; 1 ПФЛОПС = 1000 ТФЛОПС) был преодолён в 2008 году компьютером Roadrunner от IBM. Характеристики данной машины, мягко говоря, шокируют: почти 100 Тб оперативной памяти, около 20 000 процессоров... Удивляет и то, что всё это работает под управлением Linux-систем Red Hat и Fedora, причём тех же самых версий, что устанавливаются на домашние компьютеры.

Однако Roadrunner не является самым быстрым суперкомпьютером на сегодняшний день. Согласно рейтингу самых мощных компьютеров Top-500, наиболее производительным является Sequoia компании IBM – 20 ПФЛОПС.

Слайд 4

Для каких применений нужна столь дорогостоящая техника? Может показаться, что с ростом производительности настольных ПК и рабочих станций, а также серверов, сама потребность в суперЭВМ будет снижаться. Это не так. С одной стороны, целый ряд приложений может теперь успешно выполняться на рабочих станциях, но с другой стороны, время показало, что устойчивой тенденцией является появление все новых приложений, для которых необходимо использовать суперЭВМ.

Слайд 5

В современном мире сложно представить научные исследования без компьютеров. Использование суперкомпьютеров поможет провести такие исследования, в которых постановка прямого эксперимента или разработка простой модели затруднительна или невозможна. В такой ситуации незаменимым методом исследования и проектирования является компьютерное моделирование. Без суперкомпьютеров становиться невозможной разработка новых многофункциональных материалов. В целом, применение персональных суперкомпьютеров раскрывает новые возможности в традиционных сферах применения, таких как:

· вычислительная химия

· вычислительная электродинамика и электромагнетизм

· вычислительная гидромеханика

· молекулярная динамика

· моделирование океана

· космические исследования

· молекулярная биология

· финансовое моделирование

Применение персональных суперкомпьютеров так же делает доступным трехмерное производство контента высокого разрешения.

Слайд 6

Чуть ли не самой важной задачей использования суперкомпьютеров в области медицины ведущие биологи и врачи считают разработку лекарственных препаратов, где это повысит эффективность создания новых лекарственных препаратов, упростит и значительно сократит фазу тестирования препаратов за счет моделирования и, что в результате приведет к существенному удешевлению лекарств. Уже сейчас для мощных суперкомпьютеров создали программу, моделирующую процессы протекающие в мозге млекопитающих. 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

Слайд 7

Проблемой национального масштаба сегодня является неспособность предотвращать или хотя бы прогнозировать чрезвычайные ситуации, как на уровне антропогенных, так и природных катаклизмов. Ответственное министерство занимается только ликвидацией последствий ЧС… Для решения таких задач необходимо иметь точные 3D модели территорий со всей инфраструктурой. Принципиально новые возможности появляются за счет использования ПСК в «мобилизации» кризисных центров, т.е. создании компактных ситуационных центров на колесах. Наличие мощного вычислителя в составе региональной пространственной сети кризисных центров позволяет обеспечивать высокий уровень ситуационной осведомленности при подключении сенсорных сетей, и как следствие, качественную поддержку принятия решений как при управлении боем, так и для предотвращения катастроф.

Слайд 8

Актуально применение ПСК и для обеспечения безопасности. С появлением новых технологий появляются все более функциональные и надежные системы контроля безопасности. Обработка данных со всех датчиков требует больших вычислительных мощностей, вследствие чего система не успевает принять меры по предотвращению преступлений и несчастных случаев. Внедрение мощных вычислительных систем поможет ускорить обработку данных и соответственно уменьшить время реагирования на события, а главное научиться эффективно их предотвращать. Благодаря внедрению технологий ПСК, методы семантического поиска и видео аналитики смогут получить более эффективное применение в системах технического зрения.

Слайд 9

Еще 10–15 лет назад суперкомпьютеры были чем-то вроде элитарного штучного инструмента, доступного в основном ученым из засекреченных ядерных центров и крипто аналитикам спецслужб. Однако развитие аппаратных и программных средств сверхвысокой производительности позволило освоить промышленный выпуск этих машин, а число их пользователей в настоящее время достигает десятков тысяч. Фактически, в наши дни весь мир переживает подлинный бум суперкомпьютерных проектов, результатами которых активно пользуются не только такие традиционные потребители высоких технологий, как аэрокосмическая, автомобильная, судостроительная и радиоэлектронная отрасли промышленности, но и важнейшие области современных научных знаний.

Благодарю за внимание!