Supertietokone
Wikipedia
Supertietokone on erään määritelmän mukaan tietokone, joka on laskentateholtaan 500 tehokkaimman joukossa koko maailmassa.
Supertietokoneen laskentateho ilmoitetaan flopseina (engl. floating point operations per second), joka kertoo kuinka monta liukulukuoperaatiota tietokone suorittaa sekunnissa. Yleensä supertietokoneelle ilmoitetaan teoreettinen laskentateho (Rpeak) ja korkein testiohjelmistolla käytännössä saavutettu laskentateho (Rmax). Esimerkiksi CSC:n supertietokoneen teoreettinen laskentateho on noin 2,2 teraflopsia ja korkein käytännössä saatu laskentateho noin 1,2 teraflopsia. Marraskuussa 2004 maailman tehokkain supertietokone oli amerikkalainen IBM BlueGene/L, jonka teoreettinen laskentateho oli noin 91 teraflopsia ja käytännössä saavutettu laskentateho noin 70 teraflopsia.
Suuren laskentatehon saavuttamiseksi ei välttämättä tarvita kallista erikoisvalmisteista supertietokonetta, vaan useista tavallisista kuluttajien saatavilla olevista tietokoneista voidaan koota klusteri. Esimerkiksi marraskuussa 2004 maailman 7. tehokkain supertietokone oli 1100 Applen Xserve-palvelimesta koottu System X -klusteri.
Supertietokoneen nopeus ei riipu pelkästään suoritintehosta. Koska supertietokoneessa on yleensä satoja tai tuhansia suorittimia, muodostuu niiden keskinäisen kommunikaation nopeus helposti pullonkaulaksi. Myös ohjelmakoodin optimoinnilla on käytännössä suuri merkitys.
Suomessa supertietokoneita on ollut muun muassa CSC:llä ja Ilmatieteen laitoksella. Kesäkuun 2006 top500-listalla ei ollut yhtään suomalaista supertietokonetta. Kesäkuun 2005 listalla CSC:n supertietokone oli sijalla 497. ja marraskuussa 2005 Ilmatieteen laitoksen tuolloin juuri käyttöön otettu SGI Altix 3700 BX2 -sarjan supertietokone oli sijalla 465.
Sisällysluettelo |
[muokkaa] Historia
Yllä esitetyn supertietokoneen määritelmän mukaan maailman 500 ensimmäistä tietokonetta olivat automaattisesti kaikki aikansa supertietokoneita. Ensimmäisiä supertietokoneita olivat siis Z3, Colossus ja ENIAC.
Ensimmäiset ns. varsinaiset supertietokoneet tulivat markkinoille 1960-luvulla, ja ne olivat lähinnä Seymour Crayn Control Data Corporation (CDC) -yrityksessä suunnittelemia. CDC johti supertietokonemarkkinoita aina 1970-luvulle, kunnes Cray lähti yrityksestä ja perusti oman yrityksensä, Cray Researchin. Cray valtasi supertietokonemarkkinat uudenlaisilla ratkaisuillaan, pitäen kärkisijaa hallussaan 25 vuotta (1965–1990).
1980-luvulla ilmaantui suuri määrä pienempiä kilpailijoita, kuten minitietokoneidenkin kohdalla vuosikymmentä aikaisemmin, mutta monet näistä katosivat 1990-luvun puolivälin "supertietokoneiden markkinaromahduksessa". Nykyään supertietokoneet ovat tyypillisesti yksilöllisiä tilaustöitä, jotka ovat perinteisten tietotekniikkayritysten valmistamia, kuten esimerkiksi IBM:n ja HP:n, jotka olivat ostaneet useita 1980-luvun yrityksiä hankkiakseen itselleen kokemusta supertietokoneista. Cray Inc. on edelleen erikoistunut supertietokoneiden valmistukseen.
[muokkaa] Supertietokoneiden merkityksestä
Supertietokoneet tekevät uusia asioita mahdolliseksi. Aikaisemmin liian pitkän aikaa vieneet ongelmat voidaan ratkaista kohtuullisessa ajassa.
Supertietokoneet ovat olleet vientikieltojen merkittäviä kohteita. Niillä on siis uuteen teknologiaan, valtaan ja voimaan, mm. sodankäyntiin liittyviä ominaisuuksia.
Valtioiden supertietokonekeskukset ovat em. syistä olleet vuoden 1991 Persianlahden sodasta lähtien informaatiosodankäynnin maaleja. Suomessakin merkittävä supertietokoneiden käyttö, sään laskeminen on ehkä selvimpiä sotilaallista merkitystä omaavia asioita.
Supertietokoneita on käytetty (käytetään) mm.:
- vaativimman, eli laskennallisesti kompleksisen tieteen ja teknologian tutkimukseen
- lääkkeiden vaikutuksen simulointiin soluissa ja ihmisessä
- salakirjoituksen murtamiseen
- yhä tarkemman tai pidemmän aikavälin sään ennustamiseen
- vaativimpaan tekniseen suunnitteluun, kuten häivelentokoneiden ominaisuuksien optimointiin ja
- ydinräjähdysten simulointiin. Tämä viimeisin kapasiteetti mahdollistaa uuden tyyppisten ydinaseiden rakentaminen ilman ydinkokeita.
Supertietokoneet ovat myös yleisesti yhä tärkeämmän asian, kompleksisuuden hallinnan välineitä.
