Amerikkalaisen Oak Ridge National Laboratoryn supertietokone Frontier on ensimmäinen tietokone, jonka nopeuden kuvaamiseen käytetään exaflopseja.
Se on nimittäin niin nopea, että aiemmin käytetyt nopeuden määritelmät eivät ole riittäviä.
Tietokone suoritti testissä juuri yli yksi exaflopsia, ja tämä on ensimmäinen kerta, kun supertietokone murtaa tämän rajan.
Viime vuosina supertietokoneiden nopeudet on mitattu petaflopseina, ja yhdessä exaflopissa on siis 1 000 petaflopsia.
> Lue myös: KotiMikro-lehden siivouspaketti nopeuttaa tietokoneen käyttöä
Kaksi kertaa nopeampi kuin seuraavaksi nopein
Frontier on yli kaksi kertaa nopeampi kuin japanilainen Fugaku-tietokone, joka on tähän asti ollut maailman nopeimpien tietokoneiden luettelon kärjessä.
Maailman nopeimpien tietokoneiden luetteloa päivitetään kaksi kertaa vuodessa, ja japanilainen supertietokone on ollut ykkössijalla kahden vuoden ajan.
Luettelo maailman 500 nopeimmasta tietokoneesta löytyy täältä.
> Lue myös artikkelimme aiemmin maailman nopeimmasta Fugakusta täältä
Frontier-supertietokone tuottaa paljon lämpöä, joten joka minuutti järjestelmän läpi johdetaan 27 tuhatta litraa vettä sen jäähdyttämiseksi.
© Oak Ridge National LaboratoryMitä ovat flopsit, petaflopsit ja eksaflopsit?
Flops on lyhenne sanoista FLoating-point Operations Per Second.
Tämä mittari ilmoittaa, kuinka monta liukulukulaskentasuoritusta tietokone voi tehdä sekunnissa.
Taskulaskin toimii esimerkiksi vain 10 flopsin nopeudella, kun taas supertietokoneiden nopeus mitataan petaflopseina – ja Frontierin tapauksessa exaflopseina, joka on tuhat petaflopsia.
Jos jokainen ihminen maapallolla pystyisi tekemään yhden laskutoimituksen sekunnissa yhtäjaksoisesti neljän vuoden ajan, laskutoimituksen kokonaismäärä vastaisi sitä, mitä Frontier tekee yhdessä sekunnissa.
> Jos haluat tarkistaa oman tietokoneesi nopeuden, voit tehdä sen täällä
Flopsien tekninen kuvaus
Liukulukujen avulla tietokoneet soveltuvat hyvin suurten ja hyvin pienten lukujen laskemiseen siirtämällä luvun desimaalipistettä eksponenttimerkinnän avulla.
Siten tietokone säilyttää saman tarkkuuden, kun se laskee erittäin pienillä luvuilla, kuten 1,234 x 10-20, tai erittäin suurilla luvuilla, kuten 1,1 x 1018.
Juuri luku 1,1 x 1018 on itse asiassa se flopsien määrä, jonka Frontier-tietokone voi laskea joka sekunti. 1018 on miljardi miljardia.
Supertietokoneen valtavan nopeuden ansiosta sen avulla voidaan laskea digitaalisia malleja monista eri asioista, joiden avulla saamme enemmän tietoja ympäröivästä maailmasta.
Supertietokoneiden käyttö
Koska supertietokoneiden rakentaminen vaatii valtavia investointeja, on tärkeää, että niitä käytetään mahdollisimman paljon.
Tutkijat käyttävät esimerkiksi timeshare-pohjaista supertietokonetta laskelmien tekemiseen hankkeissaan.
Yleensä tietokonetta käyttävä tutkimusryhmä ei ole edes tietokoneen lähellä, vaan se vain lataa laskettavan mallin verkkoyhteyden kautta.
Supertietokoneiden tehtävät vaihtelevat monimutkaisten molekyylien mallintamisesta uusien lääkkeiden kehittämiseen ja merivirtojen liikkeiden tutkimiseen maailman valtamerissä.
> Sinunkin tietokoneesi voi olla osa supertietokonetta, joka tutkii lääkettä Alzheimerin tautiin. Lue lisää Folding@home-projektista täältä
Supertietokoneet tekevät uusia löytöjä
Tietokoneet tarjoavat usein tutkijoille mahdollisuuksia, joita heillä ei ole ollut aikaisemmin. Vuoden 2016 alussa Walesin Cardiffissa sijaitseva supertietokone auttoi osoittamaan painovoima-aaltojen olemassaolon.
Einstein ennusti painovoima-aaltojen olemassaolon jo yleisessä suhteellisuusteoriassaan vuonna 1917.
Vertailemalla yli 900 tutkijan tietoja supertietokone pystyi todistamaan aaltojen olemassaolon lähes 100 vuotta Einsteinin teorian jälkeen.
> Lue myös: Valtava tietojen menetys japanilaisessa yliopistossa
Yhdysvalloilla on eniten supertietokoneita
Erilaisten käyttömahdollisuuksien vuoksi supertietokoneista on tullut myös maan tieteellisen kyvykkyyden mittari. Mitä nopeampia tietokoneita maalla on, sitä yksityiskohtaisempia malleja voidaan laskea – ja laskelmiin kuluu vähemmän aikaa.
Yhdysvallat hallitsee maailman nopeimpien tietokoneiden listaa. Top 500 -listan top 10:stä puolet koneista on Yhdysvalloissa.
Frontier-supertietokoneen valmistuksessa on käytetty amerikkalaisen AMD:n prosessoreja. Frontierissä on itse asiassa yhteensä 8,7 miljoonaa prosessorin ydintä.
Samasta syystä Frontier ei valitettavasti ole erityisen energiatehokas. Supertietokone kuluttaa yli 21 000 kW.
