10 самых дорогих суперкомпьютеров, которые поражают своей мощностью

10 самых дорогих суперкомпьютеров, которые поражают своей мощностью

Получайте на почту один раз в сутки одну самую читаемую статью. Присоединяйтесь к нам в Facebook и ВКонтакте.

Первый суперкомпьютер Atlas появился в начале 60-х годов и был установлен в Манчестерском университете. Он был в разы менее мощный, чем современные домашние компьютеры. В нашем обзоре собрана «десятка» самых мощных в истории суперкомпьютеров. Правда в связи с быстро развивающимися в этой сфере технологиями устаревают эти мощные машины в среднем за 5 лет..

Производительность современных суперкомпьютеров измеряется в петафлопсах — единице измерения, показывающей, сколько операций с плавающей запятой в секунду выполняет компьютер. Сегодня речь пойдет о десяти самых дорогих современных суперкомпьютерах.

1. IBM Roadrunner (США)

$ 130 млн
Roadrunner был построен IBM в 2008 году для Национальной лаборатории в Лос-Аламосе (Нью-Мексико, США). Он стал первым в мире компьютером, чья средняя рабочая производительность превысила 1 петафлопс. При этом он был рассчитан на максимальную производительность в 1,7 петафлопса. Согласно списка Supermicro Green500, в 2008 году Roadrunner был четвертым по энергоэффективности суперкомпьютером в мире. Списан Roadrunner был 31 марта 2013 года, после чего его заменили меньшим по размерам и более энергоэффективным суперкомпьютером под названием Cielo.

2. Vulcan BlueGene/Q (США)

$ 100 млн
Vulcan – суперкомпьютер, состоящий из 24 отдельных блоков-стоек, который был создан IBM для Министерства энергетики и установлен в Национальной лаборатории Лоуренса Ливермора, штат Калифорния. Он имеет пиковую производительность в 5 петафлопсов и в настоящее время является девятым по скорости суперкомпьютером в мире. Vulcan вступил в строй в 2013 году и сейчас используется Ливерморской национальной лабораторией для исследований в области биологии, физики плазмы, климатических именений, молекулярных систем и т. д.

3. SuperMUC (Германия)

$ 111 млн
SuperMUC в настоящее время является 14-м по скорости суперкомпьютером в мире. В 2013 году он был 10-м, но развитие технологий не стоит на месте. Тем не менее, он в данный момент является вторым по скорости суперкомпьютером в Германии. SuperMUC находится в ведении Лейбницкого суперкомпьютерного центра при Баварской академии наук рядом с Мюнхеном.

Система была создана IBM, работает на оболочке Linux, содержит более 19000 процессоров Intel и Westmere-EX, а также имеет пиковую производительность чуть более 3 петафлопсов. SuperMUC используется европейскими исследователями в областях медицины, астрофизики, квантовой хромодинамики, вычислительной гидродинамики, вычислительной химии, анализа генома и моделирования землетрясений.

4. Trinity (США)

$ 174 млн
Можно было бы ожидать, что подобный суперкомпьютер (учитывая то, для чего он строится) должен быть безумно дорогим, но благодаря развитию технологий стало возможным удешевление цены Trinity. Правительство США собирается использовать Trinity для того, чтобы поддерживать эффективность и безопасность ядерного арсенала Америки.

Trinity, который строится в настоящее время, станет совместным проектом Сандийской национальной лаборатории и Лос-Аламосской национальной лаборатории в рамках программы Прогнозного моделирования и вычислительной обработки данных Национальной администрации по ядерной безопасности.

5. Sequoia BlueGene/Q (США)

$ 250 млн
Суперкомпьютер Sequoia класса BlueGene/Q был разработан IBM для Национальной администрации по ядерной безопасности, в рамках программы Прогнозного моделирования и вычислительной обработки данных. Он был запущен в эксплуатацию в июне 2012 года в Ливерморской национальной лаборатории и стал на тот момент самым быстрым суперкомпьютером в мире. Сейчас он занимает третье место в мире по скорости (теоретический пик производительности Sequoia — 20 петафлопсов или 20 триллионов вычислений в секунду).

Стабильно компьютер работает при 10 петафлопсах. Используется Sequoia для поддержки различных научных приложений, изучения астрономии, энергетики, человеческого генома, изменения климата и разработки ядерного оружия.

6. ASC Purple и BlueGene / L (США)

$ 290 млн
Эти два суперкомпьютера работали вместе. Они были построены IBM и установлены в 2005 году в Ливерморской национальной лаборатории. Из эксплуатации они были выведены в 2010 году. На момент создания ASC Purple занимал 66-е место по скорости в списке топ-500 суперкомпьютеров, а BlueGene / L был предыдущим поколением модели BlueGene / Q.

ASCI Purple был построен для пятого этапа программы Прогнозного моделирования и вычислительной обработки данных Министерства энергетики США, а также Национальной администрации по ядерной безопасности. Его целью являлась симуляция и замена реальных испытаний оружия массового уничтожения. BlueGene/L использовали для прогнозирования глобального изменения климата.

7. Sierra и Summit (США)

$ 325 млн
Nvidia и IBM скоро помогут Америке вернуть лидирующие позиции в области сверхскоростных суперкомпьютерных технологий, научных исследований, а также экономической и национальной безопасности. Оба компьютера будут закончены в 2017 году.

В настоящее время самым быстрым суперкомпьютером в мире является китайский Tianhe-2, который способен достигнуть мощности в 55 петафлопсов, что в два раза больше, чем устройство, находящееся на втором месте в списке. Sierra будет выдавать более чем 100 петафлопсов, в то время как Summit сможет развить 300 петафлопсов.

Sierra, которая будет установлена в Ливерморской национальной лаборатории, будет обеспечивать безопасность и эффективность ядерной программы страны. Summit заменит устаревший суперкомпьютер Titan в национальной лаборатории Oak Ridge и будет предназначаться для тестирования и поддержки научных приложений по всему миру.

8. Tianhe-2 (Китай)

$ 390 млн
Китайский Tianhe-2 (что переводится как «Млечный путь-2») является самым быстрым суперкомпьютером в мире. Компьютер, разработанный командой из 1300 ученых и инженеров, находится в Национальном суперкомпьютерном центре в Гуанчжоу. Он был построен китайским Оборонным научно-техническим университетом Народно-освободительной армии Китая. Tianhe-2 способен выполнять 33 860 триллионов вычислений в секунду. К примеру, один час расчетов суперкомпьютера эквивалентен 1000 годам работы 1,3 миллиарда человек. Используется машина для моделирования и анализа правительственных систем безопасности.

9. Earth Simulator (Япония)

$ 500 млн
«Симулятор Земли» был разработан японским правительством еще в 1997 году. Стоимость проекта составляет 60 млрд иен или примерно $ 500 млн. Earth Simulator был завершен в 2002 году для агентства аэрокосмических исследований Японии, Японского научно-исследовательского института по атомной энергии и Японского центра морских и наземных исследований и технологий.

ES был самым быстрым суперкомпьютером в мире с 2002 по 2004 годы, а служит он и поныне для работы с глобальными климатическими моделями, для оценки последствий глобального потепления и оценки проблем геофизики коры Земли.

10. Fujitsu K (Япония)

$ 1,2 млрд
Самый дорогой в мире суперкомпьютер всего лишь четвертый по скорости в мире (11 петафлопсов). В 2011 году он был самым быстрым суперкомпьютером в мире. Fujitsu K, расположенный в Институте передовых вычислительных технологий RIKEN, примерно в 60 раз быстрее, чем Earth Simulator. На его обслуживание уходит порядка $ 10 млн в год, а использует суперкомпьютер 9,89 МВт (сколько электроэнергии используют 10 000 загородных домов или один миллион персональных компьютеров).

Стоит отметить, что современные учёные шагнули так далеко, что уже появились 10 современных технологий, которые способны превратить человека в киборга .

Какой самый мощный компьютер в мире?

Самая продуктивная электронно-вычислительная машина была создана китайскими разработчиками в 2013 году. Она получила название Tianhe-2 и на данный момент занимает почетную первую строчку в списке 500 самых производительных компьютерных систем мира, обладая вычислительной мощностью в 33.86 петафлопс. Характеристика самого мощного компьютера поражает воображение. В его составе 16000 вычислительных узлов! Работоспособность каждого из них обеспечивают три двенадцатиядерных процессора Xeon Phi E5-2692 вместе с двумя Intel Xeon IvyBridge. Оборудован суперкомпьютер 1024 Тб оперативной памяти. Эта машина используется в биологических исследованиях, а также для моделирования ядерных взрывов.

Наверное, каждый геймер мечтал бы иметь такую технику в качестве домашнего ПК, чтобы не беспокоится об апгрейде своей системы всю жизнь. Правда, стоимость этого компьютера превышает 390 млн долларов США, а его габариты ничем не уступают размерам большого спортзала. Не думаем, что у обычных пользователей хватит денег, чтобы приобрести подобную машину. Да она им и не нужна. Ведь на сегодняшний день можно купить самый мощный домашний компьютер за достаточно приемлемую цену. От вас требуется только подсчитать свой бюджет и пойти в магазин.

Суперкомпьютеры будущего

В последнем рейтинге за ноябрь 2018 года первые места занимают суперкомпьютеры США, Китая, Японии и Швейцарии. На данный момент Германия занята разработкой лучшего суперкомпьютера будущего. Сейчас самый мощный немецкий суперкомпьютер – Juwels занимает только 23 место в рейтинге. Чтобы новый немецкий суперкомпьютер попало в десятку рейтинга, он должно производить скорость вычисления не менее 14 петафлопс.

Следующая цель мировых ученых – сверхмощные суперкомпьютеры с производительностью в экзафлопсах. Сейчас это только гипотетические суперустройства, так как один экзафлопс равен производительности в тысячу петафлопс. Построение таких вычислительных машин супер класса станет прорывом в компьютерной инженерии. Над разработкой экзафлопсных систем работают лучшие умы современности еще с 2012 года. Вероятней всего создание суперкомпьютера класса exaFLOPS придется не ранее чем на 2020 год.

Самый мощный компьютер на сегодняшний день

Игровые компьютеры для многих уже норма, поскольку они становятся более доступными: производители комплектующих предлагают на рынке варианты на любой кошелек.

Но по-прежнему обычным пользователям суперкомпьютеры не нужны из-за избытка производительности, дороговизны, специфики применения. Такие устройства необходимы для аэродинамики, геофизики, метеорологии, физики высоких энергий, обороны страны и подобных целей.

Самый мощный компьютер в мире 2020 года находится в Японии. Назвали его «Фугаку». Так еще в различных изданиях и книгах называют гору Фудзи, в честь которой и назвали производительный аппарат. Установлен суперкомпьютер в вычислительном центре Института физико-химических исследований (RIKEN) в городе Кобе.

В июне составили рейтинг «Топ500», по которому стало ясно, что «Фугаку» опережает конкурентов в несколько раз. Самый крутой компьютер отличается такими характеристиками:

• производительность — 442 010 петафлопсов (пиковый показатель составил 537 212 петафлопса);
• процессор — Fujitsu A64FX;
• мощность — 28,3 МВт;
• операционная система — Linux (RHEL).

«Фугаку» — самый дорогой суперкомпьютер, поскольку в него установлено 158 976 процессоров A64FX. Стоимость его не указана, но известна предположительная сумма, выделенная на разработку. Было потрачено около $1 млрд.

На бенчмарке HPC-AI в июне 2020 года японский мощный компьютер показал результат в 1,4 экзафлопс. Уже в ноябре показатель увеличился до 2-х экзафлопсов. Это позволило «Фугаку» получить звание первого в мире суперкомпьютера, который достиг производительности свыше одного экзафлопса на любом типе оборудования.

Микропроцессоры Fujitsu A64FX основаны на архитектуре ARM-версии 8,2А. Количество ядер для Arm A64FX увеличили до 7 630 848, что значительно повысило производительность. Это подтвердилось на бенчмарке High-Performance Conjugate Gradient: был установлен новый мировой рекорд по производительности (442 010 петафлопсов).

Разработка «Фугаку» началась еще в 2014 году. Главная задача инженеров — построить мощный ПК, который в 100 раз превзойдет предшественника «K computer». Теперь смело можно утверждать, что у японских техников это получилось.

Самый мощный компьютер в 2020 году: YouTube/stupidmadworld

Самый мощный ПК обладает легковесной многоядерной ОС IHK/McKernel, состоящей из ядра Linux и облегченного ядра McKernel. Первая составляющая операционной системы необходима для всех POSIX-совместимых сервисов, а другая — для выполнения высокопроизводительной симуляции.

Вот интересные факты о «Фугаку»:

1. Системный блок выше среднестатистического японца и выглядит не как привычный персональный компьютер. Блоки, в которых хранятся производительные компоненты, имеют специальные дверцы, связаны между собой и заполняют большое помещение.
2. Это первый в истории суперкомпьютер, который занял первое место в бенчмарках «Топ500», Graph500, HPL-AI и HPCG. Также он стал первым в истории, который попал на первое место «Топ500» с процессорами Arm.
3. Суперкомпьютер способен выполнять более 415 квадриллионов операций за одну секунду.

Домашние (игровые) ПК

Список домашних компьютеров, которые можно назвать самыми мощными в мире, в первой половине 2018-го года состоит из трёх моделей, каждая из которых имеет свои особенности.

Одна из них выпускается известными производителями Razer и Maingear, вторую собирает отечественная компания, третья принадлежит к модельному ряду бренда Apple.

Технические характеристики

Табл. 1. Сравнительные параметры самых мощных ПК в мире.

Модель	Процессор	Видеокарта	ОЗУ	Диски	Цена, руб.
R2 Razer Edition	Core i9 7980XE	GeForce

Pro Vega 64 16 ГБ

Версия от Razer и Maingear

Компания Maingear известна во всём мире своими производительными настольными компьютерами, большая часть которых используется для игр.

Объединив свои усилия с другим не менее известным брендом Razer, продукция которого предназначена специально для геймеров, производитель выпустил ПК, который можно включить в список самых мощных.

Максимальная из предлагаемых комплектаций модели под названием R2 Razer Edition получила такие характеристики:

• 18-тиядерный процессор Intel® Core i9 7980XE с максимальной частотой 4,2 ГГц и кэшем 24 ГБ;
• оперативную память 64 ГБ DDR4-2133 (4 планки по 16 ГБ);
• видеопроцессор NVIDIA GeForce Titan X с 12 ГБ памяти GDDR5;
• два твердотельных накопителя SSD ёмкостью 2000 ГБ каждый.

Рис. 1. Геймерский компьютер R2 Razer Edition.

Минимальная комплектация компьютера с 16 ГБ ОЗУ, мене производительным процессором и меньшими размерами накопителя обойдётся покупателю примерно в $4000.

Максимальная версия, которую можно назвать одной из самых мощных в мире, стоит около $12000 или примерно 750 тыс. рублей.

Возможностей такого компьютера хватит для игр, которые будут выпущены в течение нескольких следующих лет, для воспроизведения видео в форматах 4К и 5К, и виртуальной реальности.

Отечественная сборка

Отечественные производители тоже стараются не отставать от зарубежных, в результате чего продукция марки HyperPC, модель CONCEPT 5, получила впечатляющие характеристики:

• ЦПУ i9-7980XE Extreme Edition – такой же, как и у компьютера Razer;
• две объединённые видеокарты GeForce GTX 1080 Ti (Strix) с 11 ГБ памяти у каждой;
• 128 ГБ оперативной памяти HyperX Predator DDR4-3000 – лучший на сегодняшний день показатель для геймерского компьютера;
• гигабайтный твердотельный накопитель Samsung 960 PRO;
• 2 жёстких диска по 10 терабайт со скоростью вращения 7200 об/мин;
• блок питания Corsair AX1500i на 1,5 кВт и корпус Corsair Obsidian 900D.

Рис. 2. Сборка HyperPC CONCEPT 5 с водяной системой охлаждения.

Аппаратная часть компьютера сопоставима и даже в чём-то превосходит модель от Razer и Maingear.

Так, например, процессоры у двух ПК совершенно одинаковые, памяти больше у отечественного варианта, а карта GTX 1080 Ti по большинству параметров превосходит Titan X.

Хотя при воспроизведении видео показатели всё-таки лучше у компьютера зарубежной сборки, поддерживающего разрешение 5120 х 2880 пикселей при 3840×2160 пикселей для российской модели.

Рис. 3. Видеокарта GTX 1080 Ti, которой комплектуется один из самых мощных геймерских ПК в мире.

Сравнивая жёсткие диски компьютеров, стоит отметить наличие целых 21 терабайта места у CONCEPT 5 – однако большая его часть приходится на жёсткие диски.

У модели R2 Razer Edition хранилище меньше, но скорость доступа гораздо выше, так как комплектуется она только твердотельными накопителями.

Стоит отметить, что, при желании, пользователь может подобрать больший размер SSD для каждого из вариантов, однако в этом случае стоимость сборки заметно увеличится, делая компьютеры ещё менее доступными.

Читайте также:

Лучший компьютер от Apple

Список продукции марки Apple тоже включает в себя несколько компьютеров, которые можно назвать самыми мощными в мире.

Самым производительным является моноблок iMac Pro with Retina 5K Display Late 2017 с такими параметрами:

• сенсорный экран с диагональю 27 дюймов и разрешением 5120 х 2880 пикселей;
• процессор Intel Xeon W (2,3-4,3 ГГц);
• оперативная память 128 ГБ DDR4-2666;
• твердотельный накопитель объёмом 4 ТБ;
• графическая карта AMD Radeon Pro Vega 64 с 16 ГБ GDDR5.

Рис. 4. Мощный компьютер от Apple.

Сравнение показателей процессоров Intel Xeon W и i9-7980XE показывает, что их возможности примерно одинаковы, параметры памяти у модели Apple являются одними из лучших, а видеокарта Pro Vega 64 от AMD лишь незначительно хуже по сравнению с GeForce GTX 1080 Ti.

Для поклонников бренда Apple не остаётся никаких сомнений, какой компьютер стоит назвать самым мощным в мире.

Топ-10 компьютеров на сегодня

Вычислители из десятки самых дорогих и мощных в мире – это не домашние или игровые ПК, а огромные машины, занимающие целые помещения. Наименования в рейтинге меняются ежегодно, стоимость любого суперкомпьютера сегодня превышает 100 миллионов долларов.

Vulcan Blue Gene

Система Vulcan Blue Gene создана для воспроизведения физических явлений в виде модели, автономных вычислений и обработки полученных данных в реальном масштабе и времени. Память суперкомпьютера составляет 326 тысяч гигабайт, а производительность распределена между 393 216 ядрами. Он способен выполнять 596 миллионов полномасштабных операций в секунду. Принадлежит эта вычислительная машина Ливерморской лаборатории (Калифорнийский университет, США). Стоимость: $100 миллионов (6,4 млрд рублей).

Vulcan Blue Gene – суперкомпьютер для вычислений физических явлений

SuperMUC

Этот суперкомпьютер создан для генерации виртуальной реальности в исследовательских целях. Он расположен в европейском центре им. Лейбница при Баварской академии наук (Германия). Компьютер содержит в себе 155 656 ядер и 340 терабайт памяти. Для воспроизведения изображения, генерируемого техникой, используется большой стереоскопический экран в разрешении 4К. Стоимость: $111 миллионов (7,1 млрд рублей).

SuperMUC – суперкомпьютер для обработки виртуальной реальности

IBM Roadrunner

Еще один суперкомпьютер, производительность которого на пике доходит до 110 миллионов процессов в секунду. Он содержит 6480 двухъядерных и 12 тысяч одноядерных процессоров. Потребляет машина 3.9 мегаватт электроэнергии. Разработан для вычисления скорости старения ядерных материалов, а также анализа безопасности ядерных мощностей в США. Принадлежит национальной лаборатории в штате Нью-Мексико. Стоимость: $133 миллиона (8,5 млрд рублей).

IBM Roadrunner – суперкомпьютер для вычисления времени распада ядерных компонентов

Trinity

Суперкомпьютер Trinity считается одним из самых быстрых в США. Высокая производительность обусловлена 19 тысячами узлов, использующих две различные архитектурные системы для сбалансированного распределения нагрузки. Компьютер оснащен водяным охлаждением. Как и IBM Roadrunner, Trinity отслеживает сохранность ядерных запасов оружия в США. Стоимость: $174 миллиона (11,1 млрд рублей).

Trinity – суперкомпьютер для обеспечения сохранности ядерных запасов

Sequoia Blue Gene/Q

Технические характеристики этого суперкомпьютера остаются в секрете, поскольку США запретили распространение данных. Создан с целью отслеживания климатических и сейсмических условий в Америке, а также для проведения исследований генома человека. Стоимость: $250 миллионов (16 млрд рублей).

Sequoia Blue Gene/Q – суперкомпьютер для исследования климата и генома человека

ASC Purple, Blue Gene/L

Состоит из двух систем и решает задачи для министерства энергетики США, а также создает симуляции ядерных испытаний и последствия климатических изменений. В настоящий момент снят с эксплуатации из-за медленной обработки данных. Стоимость: $290 миллионов (18,6 млрд рублей).

ASC Purple, Blue Gene/L – суперкомпьютер для исследования ядерных испытаний

Sieraa, Summit

Скорость обработки данных у этого компьютера на пике переходит границу в 400 петафлопс. Этот суперкомпьютер, состоящий из двух мощных систем, решает задачи внутренней безопасности и экономики Соединенных Штатов. Стоимость: $325 миллионов (20,8 млрд рублей).

Sieraa, Summit – суперкомпьютер для обеспечения кибербезопасности и экономики США

Tianhe-2

33 триллиона операций в секунду – именно столько способен обрабатывать этот супер компьютер, созданный в Китае. Главной целью машины является обработка данных и поддержка системы безопасности страны. Находится в научно-исследовательском институте оборонной промышленности в Гуанчжоу. Стоимость: $390 миллионов (25 млрд рублей).

Tianhe-2 – суперкомпьютер для поддержки системы безопасности в Китае

Earth Simulator

Японский суперкомпьютер создан специально для аэрокосмических и геофизических исследований, а также отслеживания проблемы глобального потепления. Запущен в эксплуатацию в 2002 году. Стоимость: $500 миллионов (32,1 млрд рублей).

Earth Simulator – суперкомпьютер для аэрокосмических исследований и решения проблемы глобального потепления

Fujitsu K

Самый дорогой в мире суперкомпьютер создан в Японии. Занимается обработкой данных физических и химических исследований. Потребляет столько же энергии, сколько расходуется на 35 тысяч японских домов. Пиковая скорость работы составляет 11 триллионов операций в секунду. Стоимость: $1.2 миллиарда (77,1 млрд рублей).

Fujitsu K – суперкомпьютер для обработки данных физических и химических исследований