Самый мощный компьютер в мире, игровой ПК R2 Razer Edition

Для большинства из нас компьютер, вероятно, кажется достаточно быстрым, если он может воспроизводить видео 8K или последнюю версию Far Cry со скоростью 60 кадров в секунду без замедления. Однако есть много сложных задач, которые требуют миллиардов вычислений в секунду, чего не может сделать настольный компьютер с процессором i9.

Вот где суперкомпьютеры пригодятся. Они предлагают высокий уровень производительности, который позволяет правительствам и организациям решать проблемы, которые были бы невозможны с обычными компьютерами.

Современные суперкомпьютеры строятся с учетом рабочих нагрузок ИИ (искусственного интеллекта). В дополнение к прогнозированию погоды, климатическим исследованиям, физическому моделированию и разведке нефти и газа, суперкомпьютеры помогают ученым открывать более устойчивые строительные материалы и изучать белки человека и клеточные системы с экстремальным уровнем детализации.

Обычно производительность суперкомпьютера измеряется в операциях с плавающей запятой в секунду (флопы). В области научных вычислений флоп — это более точная цифра, чем измерительные инструкции в секунду.

Первый суперкомпьютер — Livermore Atomic Research Computer — был построен для Центра исследований и разработок ВМС США в 1960 году.

Чтобы показать вам, как далеко мы продвинулись с тех пор, мы составили подробный список самых быстрых суперкомпьютеров в мире. Все они являются нераспределенными компьютерными системами, работающими на Linux.

Суперкомпьютер Секвойя

Скорость: 17,1 петафлопс Ядра: 1,572,864

Поставщик: IBM. Расположение: Ливерморская национальная лаборатория им. Лоуренса, США.

Sequoia использует серверы IBM BlueGene/Q для достижения теоретической пиковой производительности в 20 петафлопсов. Он имеет 123% больше ядер и является на 37% более энергоэффективным, чем его предшественник компьютер K.

Хотя машина в основном используется для моделирования ядерного оружия, она также доступна для многих научных целей, таких как изменение климата и анализ генома человека. Он также продемонстрировал свою большую масштабируемость с помощью 3D-моделирования электрофизиологии человеческого сердца.

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

Суперкомпьютер ПАНГЕЯ III

Скорость: 17.8 петафлопс Ядра: 291,024

Поставщик: IBM Расположение: Центр технических и научных исследований CSTJF в Пау, Франция.

Pangea III опирается на высокопроизводительную архитектуру IBM, оптимизированную для искусственного интеллекта. IBM и NVIDIA работали вместе над созданием единственного в отрасли соединения между процессорами и графическими процессорами NVLink, которое обеспечивает более чем в 5 раз более высокую пропускную способность памяти между процессорами IBM POWER9 и NVIDIA Tesla V100 Tensor Core, чем традиционные системы на базе x86.

Архитектура не только повышает производительность вычислений, но и повышает энергоэффективность. Новая система использует менее 10% потребления энергии на петафлоп, как и ее предшественница, Pangea I и II.

Pangea III имеет различные применения, особенно в трех различных областях — разведка и разработка сейсмических изображений, модели разработки и добычи, а также оценка и селективность активов.

Будущие победители айтишной гонки

• «Тяньхэ-3» — мега-мощная машина, которая, по прогнозам, должна быть создана китайскими изобретателями через два года. Конечно же, все его возможности разработчики пока замалчивают, но ожидается, что он сможет работать со скоростью 1 эксафлопс.
• Экзафлопсный компьютер – совместное детище американских производителей (IBM, Intel, AMD, HP, Cray и Nvidia), создание которого анонсируется через три года. Известно, что его стоимость превысит $ 250 млн, а возможности просто поразят воображение.

Суперкомпьютер Lassen

Скорость: 18.2 петафлопс Ядра: 288,288

Поставщик: IBM Расположение: Ливерморская национальная лаборатория им. Лоуренса, США.

Лассен предназначен для несекретной симуляции и анализа. Он устанавливается в той же лаборатории и использует те же компоненты здания, что и Sierra (самый быстрый суперкомпьютер № 2).

Несмотря на то, что Sierra — большая система, Lassen сам по себе имеет приличный размер: он составляет ровно 1/6 от размера старшего брата. Система Lassen содержится в 40 стойках, в то время как Sierra поднимается на 240 стоек.

Процессоры IBM Power9 и 253 терабайта оперативной памяти помогают Лассену достигать невероятной производительности в 23 петафлопс.

Skytech Gaming Omega

Если вы хотите сэкономить немного денег и по-прежнему иметь возможность играть в игры на мониторе с более высоким разрешением (например, игровом мониторе 4K) или даже на мониторе с частотой 240 Гц, Skytech Gaming Omega также будет отличным выбором. Omega поставляется с процессором Intel Core i7-8700K, графической картой GTX 1080 Ti 11 ГБ и 16 ГБ памяти DDR4. Omega продаётся по значительно более низкой цене, чем Gamer Supreme, и немного дешевле, чем Xtreme Liquid. Эта система также поставляется с твердотельным накопителем на 250 ГБ, жёстким диском на 2 ТБ и 120-мм кулером AIO.

Суперкомпьютер SuperMUC-NG

Скорость: 19.4 петафлопс Ядра: 305,856

Поставщик: Lenovo Расположение: Суперкомпьютерный центр Лейбница, Германия

SuperMUC-NG имеет 6400 вычислительных узлов Lenovo ThinkSystem SD650 с непосредственным водяным охлаждением и более 700 терабайт основной памяти и 70 петабайт дискового пространства. Он подключен к мощным системам визуализации, которые содержат большой 4K стереоскопический сетевой экран и 5-стороннюю среду искусственной виртуальной реальности CAVE.

Суперкомпьютер обслуживает европейских ученых во многих областях, включая анализ генома, гидродинамику, квантовую хромодинамику, науки о жизни, медицину и астрофизику.

Облачная инфраструктура AI Bridging

Скорость: 19.8 петафлопс Ядра: 391,680

Поставщик: Fujitsu Расположение: Национальный институт передовых промышленных наук и технологий, Япония.

Это первая в мире крупномасштабная вычислительная инфраструктура с открытым ИИ, которая обеспечивает 32,577 петафлопс пиковой производительности. Она насчитывает 1088 узлов, каждый из которых содержит 2 золотых процессора Intel Xenon Gold Scalable, 4 GPU NVIDIA Tesla V100, 2 HCA InfiniBand EDR и 1 твердотельный накопитель NVMe.

Fujitsu Limited утверждает, что суперкомпьютер может достичь 20-кратной тепловой плотности обычных центров обработки данных и охлаждающей способности стойки мощностью 70 кВт с использованием горячей воды и воздушного охлаждения.

Lenovo Legion C530 Cube

Поскольку ноутбуки играют в догонялки с настольными компьютерами в игровом пространстве, Lenovo C530 занимает уникальное положение. Компактный и мощный, это самый мобильный игровой ПК в мире. 24-килограммовый компьютер со встроенной ручкой для переноски легко транспортируется в дороге. Взять его с собой может показаться странным, но, если учесть процессор Intel 8-го поколения (i5 или i7), до 32 ГБ ОЗУ и до 256 ГБ SSD, и вы получаете мощную полноразмерную консоль в небольшом мобильном кубе. C530 поставляется с выбранной вами видеокартой NVIDIA GeForce GTX 1060, 1050 Ti или 1050, каждая со своей выделенной памятью.

Соберите все эти части воедино, и вы получите сверхмощный игровой компьютер. К счастью, блестящий дизайн Lenovo также открыт для обновлений в будущем. C530 поддерживает систему обновления с лучшей в своём классе простотой доступа. Dolby Atmos с выдающимся звуком делает игровой процесс ещё лучше. На передней панели ПК находится разъём для наушников, а на задней панели имеется множество вариантов подключения: восемь портов USB, четыре входа HDMI, аудиовыход и множество выходов дисплея для подключения к монитору.

Суперкомпьютер Trinity

Скорость: 21.2 петафлопс Ядра: 979,072

Продавец: Cray Расположение: Лос-Аламосская национальная лаборатория, США

Trinity построен для обеспечения экстраординарных вычислительных возможностей для предприятия по ядерной безопасности NNSA. Он направлен на повышение геометрических и физических достоверностей в коде моделирования ядерного оружия, обеспечивая при этом безопасность, надежность и эффективность ядерного арсенала.

Суперкомпьютер разрабатывался в два этапа: на первом этапе использовался процессор Intel Xeon Haswell, а на втором — значительное повышение производительности с использованием процессора Intel Xeon Phi Knights Landing. Он может обеспечить максимальную производительность более 41 петафлопс.

CyberPowerPC Gamer Supreme

Если у вас ограниченный бюджет и вы хотите приобрести готовый игровой компьютер, способный справиться с любыми задачами, вы можете попробовать настольный компьютер CyberPowerPC Gamer Supreme. Он поставляется с новой графической картой RTX 2080 Ti 11 ГБ, процессором Intel Core i7-8700K, 32 ГБ памяти DDR4, 480 ГБ SSD и жёстким диском на 3 ТБ. Он также оснащён 120-мм кулером AIO, множеством ламп RGB, клавиатурой, мышью, корпусом с блоком питания и боковой панелью из закалённого стекла. С точки зрения производительности комбинация RTX 2080 Ti и i7-8700K достаточно хороша, чтобы перейти в 4K-игры или запустить игры на 1440P 144Hz + игровом мониторе. Но если вы просто хотите играть в игры на мониторе 1080P, вы можете легко сэкономить, потратив намного меньше, поскольку даже бюджетный CyberPowerPC Gamer Xtreme сможет максимально использовать большинство игр с разрешением 1080P. В конечном счёте компьютер Gamer Supreme от CyberPowerPC является одним из более доступных вариантов, который поставляется с новой графической картой RTX 2080 Ti, а другие его характеристики делают его действительно высококачественной системой.

Суперкомпьютер Piz Daint

Скорость: 21.2 петафлопс Ядра: 387,872

Продавец: Cray Расположение: Швейцарский национальный суперкомпьютерный центр, Швейцария

Этот суперкомпьютер, названный в честь горы Piz Daint в швейцарских Альпах, работает на микропроцессоре Intel Xeon E5-26xx и NVIDIA Tesla P100.

Piz Daint использует DataWarp в «режиме импульсного буфера», чтобы увеличить эффективную полосу пропускания для устройств хранения и обратно. Это ускоряет скорость ввода / вывода данных, облегчая анализ миллионов небольших неструктурированных файлов.

В дополнение к своим ежедневным задачам, он может выполнять анализ данных некоторых из самых интенсивных проектов в мире, таких как данные, полученные в результате экспериментов на Большом адронном коллайдере.

Топ-500

Как утверждают составители данного рейтинга, отслеживающие появление самых мощных компьютеров в мире, десятка лидеров остается неизменной с 2013 года. В рейтинге находятся 233 представителя США, 73 – китайских модели, по три десятка суперкомпьютеров британского и японского производства, на три меньше у Франции, и Германию представляют 23 вычислительных машины.

Россию в данном рейтинге представляют пять машин, одна из которых – суперкомпьютер «Ломоносов», находящийся в МГУ им. М. В, Ломоносова, с производительностью 0,9 петафлопса по состоянию на ноябрь 2014 года находится на 58 месте.

Суперкомпьютер Frontera

Скорость: 23.5 петафлопс Ядра: 448,448

Поставщик: Dell EMC Расположение: Техасский вычислительный центр, США

Frontera открывает новые возможности в разработке и исследованиях, предоставляя обширные вычислительные ресурсы, которые облегчают ученым решение многих сложных задач в широком диапазоне областей.

Frontera имеет две вычислительные подсистемы: первая ориентирована на производительность с двойной точностью, а вторая — на потоковую память одинарной точности. Он также имеет облачные интерфейсы и несколько узлов приложений для размещения виртуальных серверов.

Суперкомпьютер Tianhe-2A

Скорость: 61.4 петафлопс Ядра: 4,981,760

Поставщик: NUDT Расположение: Национальный суперкомпьютерный центр в Гуанчжоу, Китай

Обладая более чем 16 000 компьютерными узлами, Tianhe-2A представляет собой крупнейшую в мире установку процессоров Intel Ivy Bridge и Xeon Phi. Хотя каждый узел имеет 88 гигабайт памяти, общая память (процессор+сопроцессор) составляет 1375 тебибайт.

Китай потратил 2,4 миллиарда юаней (390 миллионов долларов США) на строительство этого суперкомпьютера. В настоящее время он в основном используется в приложениях моделирования, анализа и государственной безопасности.

Corsair ONE Pro

Быстрый, маленький и тихий, как правило, не являются словами, которые мы ассоциируем с настольными игровыми компьютерами, но в случае с Corsair ONE Pro это именно правильное описание. Принятие компанией Corsair изготовленной на заказ системы жидкостного охлаждения, а также собственных видеокарт и процессоров позволяет настольному компьютеру производить всего 20 дБа в режиме ожидания, что делает его тише, чем шёпот. К счастью, тихая работа не означает медленную работу, так как процессор Intel Core i7 в сочетании с 16 ГБ оперативной памяти и графической картой NVIDIA GeForce GTX 1080 может более чем справляться с играми 4K и VR. Имея всю эту мощь внутри, немного разочаровывает тот факт, что Corsair не является супер-модернизируемым, но благодаря внутренним компонентам можно получить ещё большую производительность, что должно сделать Corsair разумной покупкой на долгие годы. Имея высоту всего 15 дюймов и глубину менее восьми дюймов, Corsair представляет собой компактный ПК, размеры которого соответствуют мощности внутри, и, благодаря своему цилиндрическому стилю, он должен аккуратно помещаться на вашем столе или под ним.

Суперкомпьютер Sunway TaihuLight

Скорость: 93 петафлопса Ядра: 10,649,600

Поставщик: NRCPC Расположение: Национальный суперкомпьютерный центр в Уси, Китай

Вычислительная мощность TaihuLight исходит от собственного многоядерного процессора SW26010, который включает в себя как элементы вычислительной обработки, так и элементы управления обработкой.

Один SW26010 обеспечивает пиковую производительность более 3 терафлопс благодаря 260 вычислительным элементам (интегрированным в один процессор). Каждый вычислительный обрабатывающий элемент имеет скрэтчпад-память, которая служит кэш-памятью, управляемой пользователем, что значительно уменьшает узкие места в памяти в большинстве приложений.

В дополнение к наукам о жизни и фармацевтическим исследованиям, TaihuLight используется для моделирования Вселенной с 10 триллионами цифровых частиц. Однако Китай пытается достичь гораздо большего: страна уже заявила о своей цели стать лидером в области искусственного интеллекта к 2030 году.

1Sunway TaihuLight – 93 Петафлопс

Внутри этого компьютера находятся 40 960 производительных процессоров, чем и объясняется его габаритность: сам Sunway занимает площадь около 1000 квадратных метров. В 2020 году на международной конференции в Германии он был признан самым быстрым в своем роде. На сегодняшний день Sunway TaihuLight является первым в рейтинге и единственным в топ-10 суперкомпьютеров, способным вырабатывать скорость в 93 петафлопс.

Если рассматривать технический прогресс в разрезе его влияния на человека, общество в целом и окружающую среду, очевидно, что он имеет глобальные недостатки. Сегодня нам доступно великое множество компьютеров, различных приборов и роботов. Но высшей целью является найти достойное применение великим изобретениям человечества и направить их использование во благо нашего общего будущего, не превращая их в бессмысленные игрушки.

Суперкомпьютер Sierra

Скорость: 94.6 петафлопс Ядра: 1.572.480

Поставщик: IBM. Расположение: Ливерморская национальная лаборатория им. Лоуренса, США.

Sierra предлагает до 6 раз устойчивую производительность и в 7 раз производительность рабочей нагрузки своего предшественника Sequoia. Он сочетает в себе два типа процессорных чипов: процессоры IBM Power 9 и графические процессоры Nvidia Volta.

Sierra специально предназначена для оценки эффективности систем ядерного оружия. Он используется для прогнозных применений в управлении запасами, американской программе испытаний надежности и технического обслуживания ядерного оружия без каких-либо ядерных испытаний.