Какими станут вычислительные системы в будущем
Мы живем во время прогрессирующих технологий. Проектирование суперкомпьютеров, будучи очень наукоемкой областью, всегда являлась приоритетом государственных лабораторий и военных ведомств. Таким образом хит–парад самых мощных суперкомпьютеров мира представляет ценность не только для контроля развития IT–технологий, но, помимо этого является косвенным индикатором мощи государства, в котором создана и функционирует мощнейший суперкомпьютер.
Увеличивающиеся темпы апгрейда высокопроизводительных систем приводят к тому, что новая технология, на сколько бы совершенной и результативной она не была, устаревает все быстрее и дальнейшее усовершенствование требует постоянного нахождения и реализации новых подходов.
Таким образом, упершись в предел частоты процессора, превышение которого стало крайне сложным, возникла потребность реализации нового подхода, иначе дальнейший рост производительности посредством роста частоты процессора был нереализуемым. Чтобы решить вопрос роста возможностей процессора при частотных ограничениях, инженерами была разработана многоядерная структура чипа. С этого момента стала реализовываться концепция архитектурного параллелизма. В последствии в результате практического применения таких процессоров стал вопрос создания соответствующего программного обеспечения, которое бы поддерживало новые возможности такой архитектуры.По мере развития суперкомпьютерных систем была решена и эта проблема.
Ограничение частотных характеристик процессорного ядра не является основной преградой на пути роста производительности суперкомпьютеров и очередной проблемой, над которой шла работа — это была задача охлаждения.С целью роста производительности вычислений нужно вместе с этими условиями также гарантировать максимально компактную упаковку узлов в корпусе. Кроме того в ходе повышения плотности компановки элементов возрастает и количество тепла, приходящаяся на единицу объема, а это значило, что при достижении первого условия вчислительный центр мог бы расплавиться от нагрева. Данное обстоятельство заставляло предъявлять довольно серьезные требования к системе терморегуляции. Как пример такого неординарного конструкторского решения, реализованного в системе терморегуляции компьютера, можно рассмотреть решение американского производителя суперкомпьютеров Cry, разарботчики которой залили в систему охлаждения однго своего суперкомпьютера реальный заменитель крови для переливания. Такой, на первый взгляд необычный подход вызван тем, что заменитель крови объединяет в себе два практически исключающих друг друга качества. Обладая большой способностью передавать тепло этот заменитель для переливания крови в добавок ко всему еще и обладает свойствами диэлектриков. Это дало возможность запустить кровезаменитель непосредственно внутрь системы, безо системы трубопроводов, обеспечив тем самым более эффективный теплосъем. Не взирая на такую оригинальность и довольно интересный внешний вид такого охладителя, благодаря которому данный суперкомпьютер был назван вторым именем, данное решение является устаревшим и нигде не применяется.
Наряду с этим также не менее высокоэффективной схемой было соединение компьютеров в общую вычислительную систему — кластер, и этому благоприятствовал рост мощности интерфейсных решений.