Что такое антикризисный компьютер
Обновлено: 06.07.2024
Народная мудрость гласит: счастье не в деньгах, а в их количестве. И чем больше это количество, тем более мощный ПК можно себе позволить. К сожалению, в текущей обстановке многие остались без средств к существованию, но, так как даже при этом надо играть, нам необходимо выяснить, как же собрать игровой ПК за сущие копейки. Итак, представляю вам список комплектующих, позволяющих получить превосходную производительность по цене нескольких походов в Пятерочку.
Жесткий диск
реклама
var firedYa28 = false; window.addEventListener('load', () => < if(navigator.userAgent.indexOf("Chrome-Lighthouse") < window.yaContextCb.push(()=>< Ya.Context.AdvManager.render(< renderTo: 'yandex_rtb_R-A-630193-28', blockId: 'R-A-630193-28' >) >) >, 3000); > > >);Все знают, что любая сборка обязана начинаться с жесткого диска, иначе негде будет хранить те самые гигабайты, которые потребляют нынешние игры. Не имеет смысла приобретать дешевый накопитель, так как он может выйти из строя в день покупки, а потерянные сохранения вам никто никогда не вернет. Поэтому берем лучшее, но недорогое решение от именитого производителя, а именно HDD Seagate на 4 терабайта, обладающий превосходной стабильностью по разумной цене. Твердотельные накопители стоят конских денег и предлагают худшее соотношение цена/качество, кроме того, в отличие от жестких дисков, в случае выхода из строя SSD, бесценные данные, хранящиеся на нем, будут безвозвратно утеряны.
Наш выбор: Seagate BarraCuda [ST4000DM004] за 7599 р.
Корпус и БП
Следующим по важности компонентом ПК, является, безусловно, корпус. Абсолютно бессмысленно разоряться на модели, стоящие больше одной-полутора тысяч рублей. В них придется дополнительно устанавливать большие и мощные вентиляторы, да и занимают они гораздо больше места, чем базовые модели. Так как мы собираем бюджетную конфигурацию, и требуемые по конструкции дополнительные вентиляторы вы никогда не будете устанавливать, да и вообще открывать корпус, то приобретя дорогую модель, вы просто выбросите деньги на ветер. С блоком питания все гораздо проще, его не надо покупать отдельно, как советуют некоторые ушлые сборщики с ютуба, так как это значительно удорожает итоговый ценник, а дополнительные ватты не будут использованы, соответственно, мы платим лишние деньги.
И основываясь на наших предпочтениях, мы с легкостью выбираем самый недорогой корпус со встроенным блоком питания, аналог которого вы можете найти в многочисленных компьютерных магазинах вашего города.
Наш выбор: Foxline TML0202 за 2750 р.
Оперативная память
реклама
Память не сильно влияет на производительность компьютера, так как является просто вместилищем информации, поэтому важен только ее объем. В последнее время отмечается новый виток роста цен на память. Вы неоднократно могли замечать, что многие устанавливают планки памяти парами в надежде получить выигрыш в производительности. На самом деле они получают снижение оной, так как одна планка всегда дешевле двух, и приходится срезать объем вдвое, чтобы вписаться в бюджет. Очевидно, что в уполовинившуюся память влезет меньше инструкций, поэтому всё будет просто-таки нещадно тормозить. Таким образом, берем одну планку на восемь гигабайт. Больше, значит дороже, меньше, значит менее производительно, так что мы поступаем мудро, выбирая золотую середину.
Наш выбор: AMD Radeon R7 Performance Series [R748G2400U2S-U] 8 ГБ за 2399 р.
Системная плата
реклама
Идём по порядку, и далее у нас по списку, пожалуй, самый малозначительный компонент ПК, а именно системная, или как её еще в простонародье называют, материнская плата. При ее выборе самое главное соблюсти одно очень важное правило, а именно выбирать плату только в форм-факторе Mini-ITX. Почему? Все гениальное просто! Причина в том, что платы подобного формата имеют небольшой размер, и производитель неплохо экономит при их создании, тем самым значительно снижая себестоимость и конечную цену в магазинах. Кроме того, ввиду отсутствия дополнительного навесного оборудования, которое непременно будет установлено на плату большего стандарта, осуществляется лучшая вентиляция корпуса, благодаря чему снижаются температуры компонентов системного блока.
Наш выбор: ASUS ROG STRIX H470-I GAMING за 15299 р.
Процессор
А вот здесь придется попотеть, чтобы выискать жемчужину среди тонн различного кремниевого мусора, которым завалены полки магазинов. Сразу отметаем продукцию AMD, поскольку продукты данной компании мягко говоря не дотягивают до лидера индустрии - корпорации Intel. Будем следовать правилу, согласно которому скупой платит дважды, и не станем приобретать слишком уж недорогие процессоры линейки Celeron. А вот следующие за ними Pentium - это, определенно, то, что нам необходимо. Два высокопроизводительных ядра с технологией Hyper-Threading дают нам непревзойденную мощь в своей ценовой категории. Любые игры, в разумных пределах, будут летать с современным процессором Pentium. Более дорогие i3, и тем более i5 и i7 предназначены для энтузиастов, монтажников, и других деятелей культуры. С их помощью зарабатываются деньги, но, чтобы их купить, нужны деньги. Такой вот порочный круг, но нам он не страшен, ибо мы ориентируемся исключительно на бюджетный гейминг. Естественно, мы берем боксовую версию старшего процессора. Сэкономим на кулере и обеспечим небольшой задел на будущее.
Наш выбор: Intel Pentium Gold G6400 BOX за 5799 р.
Видеокарта
И, наконец, последний компонент нашего супермощного и недорогого ПК - это видеокарта. Кто-то скажет, можно использовать интегрированную графику. Но мы-то с вами знаем, к чему может привести экономия на спичках, так что делаем ход конем и выбираем лучшее решение на рынке, идеально подходящее под наши задачи. Самые догадливые давно поняли о чем речь, конечно о GeForce RTX 2060! Здесь нет и не может быть никаких сомнений в выборе. Во-первых, все больше игр требуют технологию лучей, которая есть в данной видеокарте. Во-вторых - у вас не будут падать игры из-за постоянного вылета драйверов, как на картах Radeon. Ну и в третьих, GeForce - это престижно, стильно и практично. Да и брать что-то иное, когда уже выбран процессор от Intel, это моветон.
Наш выбор: ASUS GeForce RTX 2060 PHOENIX [PH-RTX2060-6G] за 26999 р.
Итоговая цена: 60845 р.
Наконец, муки выбора преодолены, и можно поздравить нас с тем, что в условиях ограниченного бюджета мы все же смогли подобрать такие комплектующие, которые с одной стороны обеспечат плавный и комфортный ФПС во всех игровых новинках, а с другой - позволят нам лишний раз слетать на отдых в Крым.
Приятно осознавать, что мы живем в цифровую эпоху, где трехмерные развлечения доступны всем и каждому. Так зачем же отказывать себе в удовольствии? Поэтому сейчас же разбивай копилку!
Нынешняя ситуация на российском рынке ПК определяется двумя факторами: необходимостью обновления компьютерного парка и ростом спроса на мобильные устройства. Именно этим сочетанием обусловлены специфические требования корпоративного сектора как к самому оборудованию, так и к условиям поставки и сервисного обслуживания.
Косвенное подтверждение созревшей необходимости обновления парка — неожиданное снижение объёмов поставок компьютеров и периферии в последнем квартале прошлого года. Вероятнее всего, это говорит о том, что компании готовились к крупным закупкам, которые традиционно для корпоративного сектора происходят весной. Притом львиную долю закупаемой компаниями компьютерной техники традиционно составляли настольные рабочие станции или моноблоки, и — в силу консервативности корпоративного сектора — первым отдавали явное предпочтение.
Если бы не вмешалась эпидемия, то всё развивалось именно по такому предсказуемому сценарию. Однако вследствие вынужденного перевода значительной части сотрудников на дистанционную модель работы резко вырос спрос на ноутбуки, сопоставимые по производительности с настольными компьютерами. На практике это означает, что наиболее востребованы мобильные устройства, основанные на процессорах не ниже Intel Core i5 или AMD Ryzen 5, имеющие не менее 8 гигабайт оперативной памяти и оснащённые SSD ёмкостью не менее 256 гигабайт. Эти характеристики могут показаться несколько завышенными, но нельзя забывать, что мобильные решения зачастую требуют больше ресурсов. К тому же ноутбуки хуже поддаются апгрейду, поэтому покупать их приходится «с запасом».
Эти обстоятельства привели к тому, что в конце марта крупнейшие российские дистрибьюторы не смогли удовлетворить образовавшийся взрывной спрос. Даже моноблоки, которые можно назвать мобильными с очень большой натяжкой, тоже быстро закончились. И это на фоне того, что эпидемия усложнила как производство, так и доставку техники.
При этом необходимо иметь в виду, что замена настольных решений на мобильные требует от заказчика пересмотра бюджета в сторону его увеличения. Компании готовы платить за одно рабочее место примерно 50 тыс. рублей, причём в эту цену входит не только сам компьютер с операционной системой, но и базовый набор прикладного ПО. В случае с ноутбуком в эту сумму уложиться весьма проблематично — цена на него начинается с 60 тыс. рублей.
СМБ тяжелее прочих
Особенно ощутимо увеличение бюджета ударило по среднему и мелкому бизнесу, доходы которого заметно сократились из-за вынужденных мер, призванных бороться с эпидемией. Часть небольших компаний перенесли свою деятельность в онлайн, что потребовало от них внесения изменений в компьютерный парк. А бюджет на закупку нового оборудования у них минимален.
Частично сгладить последствия кризиса потребителю могла бы помочь уже сформировавшаяся тенденция, направленная на отказ от привязки к конкретному бренду. Специалисты ИТ-подразделений постоянно тестируют новые устройства различных производителей, выбирая объективно лучшее для решения актуальных для компании задач.
Тем не менее, переоценивать влияние фактора падения лояльности к бренду не следует. Действительно заказчик стал менее чувствителен к бренду, но это относится исключительно к производителям «первой десятки» — малоизвестные фирмы имеют в этом сегменте мало шансов даже попасть на тестирование: бизнес-пользователь не желает рисковать и продолжает отдавать предпочтения решениям с подтверждённой репутацией. Например, Acer, бренд, хорошо известный российскому пользователю, по итогам четвёртого квартала 2019 года лидирует с рыночной долей 18,1%.
Но одной только известностью не обойтись — чтобы привлечь корпоративного пользователя (любого уровня), нужны дополнительные стимулы к покупке.
«СМБ мобилен, изменчив и постоянно самосовершенствуется. Люди, которые в нём работают, требовательны и при этом имеют разносторонние интересы. Мы создаём для них продукты, которые можно было бы максимально выгодно использовать, — удобные, универсальные, недорогие в своём классе устройства, — говорит Андрей Емельянов, руководитель направления по развитию коммерческого канала компании Acer. — Наш ведущий корпоративный ноутбук, TravelMate P6, лёгок (около 1,1 кг), поддерживает быструю зарядку и имеет большую батарею, у него имеется слот для SIM-карты, чтобы пользователь мог всегда оставаться на связи, ИК-камера, тач-дисплей. При этом TravelMate P6 оснащён видеокартой, а у экрана отличные яркость и цветопередача (100% пространства SRGB). Помимо этого, он оборудован большим количеством нужных разъёмов (в общей сложности семью), включая RJ45, защищён от негативного воздействия окружающей среды (соответствует в этом отношении военному стандарту MIL-810G Spec) и при всём при этом остаётся самым недорогим в своём классе. Для тех, кому 14-дюймовый ноутбук весом в 1,1 кг кажется слишком тяжёлым, у нас в линейке TravelMate есть ещё три устройства с массой менее 1 кг и даже менее 900 г».
Не только железо
Корпоративный заказчик приобретает не столько устройство, сколько связанный с ним комплекс услуг, гарантирующий высокий уровень постпродажного сервиса. С учётом этого та же Acer приняла и продвигает «Программу надёжности: двойная защита капитала». Она действует в России и регионе EMEA и распространяется на поставки ноутбуков (в т. ч. описанные выше Travel Mate), настольных ПК (включая Veriton), мониторов и проекторов. В частности, при поломке устройства с установленной системой Windows Pro в течение года после покупки пользователю будет возвращена его полная стоимость, плюс Acer отремонтирует и возвратит устройство. Эта программа уже достаточно развита и работает стабильно уже 12 лет. «Помимо “Программы надёжности”, мы внедрили и стабильно поддерживаем на территории России специальные условия базовой гарантии на все перечисленные корпоративные устройства в течение 3 лет», — добавляет г-н Емельянов
Также в пользу производителей говорит широкая партнёрская сеть. Если вернуться, к примеру Acer, такая сеть позволила тайваньскому бренду выстроить хорошо работающую систему продаж, прозрачную не только для партнёров, но и для заказчиков. Именно благодаря ей продукция компании попадает как в крупные корпорации, так и в СМБ. Последним гарантирован точно такой же спектр услуг и индивидуальный подход с учётом специфики региона и бизнеса.
Андрей Емельянов, руководитель направления по развитию коммерческого канала компании Acer
— Сейчас, когда мы все находимся в изоляции и вынуждены пользоваться удалёнными системами для общения, мы видим все их недостатки и лучше понимаем, что́ нам нужно. Я уверен, что станет больше онлайн-коммуникаций, рабочее онлайн-взаимодействие будет приобретать всё бо́льшую популярность наряду с мобильностью. В результате, прежде всего, изменятся требования к аппаратной части ноутбуков. Уже сейчас мы видим запрос на увеличение объёма SSD и потребность в более мощных процессорах. В приоритете будут повышенные требования к качеству экрана и мощности «начинки» и в среднем, и в дорогом сегменте.
Нет худа без добра
Одна из особенностей среднего и мелкого бизнеса заключается в его высокой адаптивности к изменяющимся условиям. Уже сегодня от небольших компаний поступает значительное число заявок на обновление компьютерного парка, причём основной упор делается на организацию эффективной дистанционной работы сотрудников. В перспективе это поможет предприятиям повысить рентабельность за счёт отказа от больших офисов, требующих высокой арендной платы.
С другой стороны, распределённая модель предполагает использование самого разнообразного оборудования, позволяющего организовать полноценное рабочее место, как в офисе, так и дома. У Acer для этой цели предназначена уже упомянутая продуктовая линейка TravelMate, включающая в себя и сугубо офисные машины P2 (на фото внизу — слева), и мощные компьютеры P6 (на фото внизу — справа). Надёжность и тех и других подтверждена упомянутыми сертификатами соответствия военным стандартам, а высокую производительность обеспечивают процессоры IntelCore десятого поколения, большие объёмы оперативной памяти и быстрые твердотельные накопители.
Для руководителей, топ-менеджеров и прочих сотрудников, предъявляющих повышенные требования к эргономике решений, предназначены ноутбуки серии Acer Pro, отличающиеся небольшим весом и современным дизайном (пример — трансформер Spin 5 Pro на фото ниже). «Также с этого года мы делаем доступными в России наши новые решения: корпоративные защищённые ноутбуки и планшеты Enduro, серверы и графстанции, системы хранения и медицинские системы Altos, — рассказывает Андрей Емельянов из Acer. — Мы надеемся, что потребители в России оценят наши предложения и надёжность систем».
Что ждёт рынок?
Все изложенные выше обстоятельства заставляют быть осторожными в прогнозах. Вероятнее всего, выход из кризиса не вызовет взрывного спроса на компьютерную технику, особенно у предприятий среднего и малого бизнеса. Во-первых, ресурсы потребуются им для «зализывания ран». Во-вторых, они вряд ли откажутся от результатов уже проведённой оптимизации численности персонала и режима его работы.
Определённое снижение объёмов продаж, возможно, состоится. Но наряду с этим заметно вырастут требования к качеству и надёжности продукции, что приведёт к увеличению спроса на более дорогие модели; при этом продолжит расти спрос на ноутбуки.
Что делать производителям, чтобы сохранить и увеличить своё присутствие на кризисном и посткризисном рынке? Менять подходы к ведению бизнеса и быстро адаптироваться к меняющимся условиям — например, так, как это делает Acer. «Одной из сильных черт Acer является высокая скорость внедрения современных технологий. Многие гиганты отрасли руководствуются правилом, что новинки нужно внедрять постепенно и не ранее, чем предыдущие ноу-хау отработают свой срок и принесут максимум прибыли. Такие классические системы маркетинга умерли. Появился новый мир, который требует новых лидеров, — говорит Андрей Емельянов из Acer. — Мы — лидер в игровой индустрии, и лучшее из неё мы переносим в сегмент решения для СМБ и предлагаем рынку устройства, которые выглядят, как продукты завтрашнего дня, благодаря тому, что мы используем запатентованные эффективные технологии охлаждения, самые совершенные материалы для корпуса, самые мощные из доступных батареи для ноутбуков и самые производительные процессоры и видеокарты для наших мини-ПК. И вместе с этим мы уделяем особое внимание надёжности. Мы не тестируем новые продукты на наших заказчиках, мы защищаем тех, кто готов использовать наши совершенные технологии прямо сейчас».
Какой компьютер является мощнейшим на сегодняшний день?
В конце июня 2020 года был опубликован ежегодный рейтинг из 500 самых мощных суперкомпьютеров в мире. Первую строчку в нем занял японский Fugaku. Он в 2,8 раз мощнее, чем прошлогодний лидер — Summit от IBM (он теперь на втором месте). Впервые рейтинг возглавил компьютер на базе процессоров ARM.
Fugaku разработала компания Fujitsu — та самая, что выпускала популярную фото- и видеотехнику Fuji. Разработки велись на базе Института Кобе в составе Института физико-химических исследований (RIKEN). Концепцию придумали еще в 2010 году, а на создание и сборку ушло более шести лет.
Пишут, что Fugaku сможет помочь в борьбе с коронавирусом. Но на самом деле суперкомпьютеры способны решать самые амбициозные задачи, которые приходят нам в голову.
Чем суперкомпьютер отличается от обычного?
Суперкомпьютеры называют «числодробилками» или «числогрызами»: они нужны для супербыстрых вычислений. Главное отличие в том, что обычный компьютер выполняет задачи последовательно, хотя и на высокой скорости — вплоть до доли секунды, поэтому мы этого не замечаем. Суперкомпьютер делает это одновременно и обрабатывает огромный массив данных.
Для этого им нужны тысячи супермощных процессоров. В результате вычисления, на которые у мощного игрового компьютера уйдет неделя, суперкомпьютер выполняет за день. Однако важно, чтобы программы работали корректно, с учетом технических особенностей машины. Иначе то, что корректно работает на 100 процессорах, сильно замедлится на 200.
Современные смартфоны работают так же быстро, как самый мощный суперкомпьютер 1994 года.
Суперкомпьютеры работают на специальном ПО. Например, у Fugaku операционная система Red Hat Enterprise Linux 8 c гибридным ядром, состоящим из одновременно работающих ядер Linux и McKernel. В качестве программных средств используют API — то есть интерфейсы или платформы для программирования — и открытое ПО, которое позволяет создавать виртуальные суперкомпьютеры на базе обычных. Часто суперкомпьютер — это несколько высокомощных компьютеров, которые объединены высокоскоростной локальной сетью.
Обычно производительность компьютеров оценивается во флопсах (FLOPS — FLoating-point Operations Per Second) — то есть количестве операций над числами с плавающей точкой в секунду. Для суперкомпьютеров сначала использовали мегафлопсы — MIPS, количество миллионов операций в секунду, а с 2008 года петафлопсы — то есть количество миллионов миллиардов вычислений в секунду. К примеру, у суперкомпьютера Fugaku производительность составляет 415 петафлопс, а у Summit — 148.
Кто придумал суперкомпьютер?
Сам термин появился в конце 1960-х годов в Ливерморской национальной лаборатории США и компании-производителе компьютеров CDC. Но впервые о «супервычислениях» заговорили еще в 1920-х годах, когда IBM собрала для Колумбийского университета свой табулятор — первую ЭВМ, работавшую на перфокартах.
Первой супер-ЭВМ считают Cray-1, созданную в 1974 году. Ее разработал Сеймур Крей — американский инженер в области вычислительной техники и основатель компании Cray Research. Cray-1 выполняла до 180 млн операций в секунду.
За основу Крэй уже имеющиеся разработки — компьютеры CDC 8600 и CDC STAR-100. Он построил процессор, который быстро выполнял и скалярные и векторные вычисления: предшественники хорошо справлялись либо с первыми, либо со вторыми.
Скалярные вычисления — те, где используется одна характеристика, величина и знак. В векторных используют вектора, то есть величину и направление (угол).
Для этого инженер использовал небольшие модули памяти, расположенные близко к процессору, чтобы увеличить скорость. Так был создан новый принцип работы с памятью — «регистр-регистр». Центральный процессор берет и записывает данные в регистры, а не в память, как у предыдущих моделей — это тоже увеличило скорость обработки. Сам процессор состоял из 144 тыс. микросхем, которые охлаждались фреоном.
Cray-1 впервые презентовали в 1975-м, и за нее тут же начали биться ведущие лаборатории США, занимающиеся сложными вычислениями. В 1977-м компьютер достался Национальному центру атмосферных исследований, где проработал 12 лет. Cray-1 можно было арендовать для работы за $7 500 в час или $210 тыс. в месяц.
В 1980-х годах Крэй выпустил еще две модели суперкомпьютеров нового поколения, включая многопроцессорный Cray X-MP. Начиная с 1990-х лидерство перехватили NEC, Hewlett-Packard и IBM, причем компьютеры последней регулярно занимают верхние строчки того самого ТОП-500.
Где и для чего используют суперкомпьютеры?
Главная задача суперкомпьютеров — выполнять максимум вычислений за минимум времени. Это полезно для многих областей: начиная от создания лекарств и заканчивая разработками новых продуктов и технологий,
Суперкомпьютер Fugaku изучает пути распространения вируса и его диагностику. Для этого он обрабатывает данные статистики, коэффициент заражения вируса, его состав и модель поведения. А еще ему поручат прогнозирование и симуляцию природных катастроф, разработку и совершенствование «зеленых» технологий.
Есть суперкомпьютеры, которые работают с одним-единственным приложением, которое задействует всю память. Например, для прогнозирования изменений погоды и климата или моделей ядерных испытаний. В будущем это позволит отказаться от реальных испытаний опасного оружия и исключить риски взрывов или утечек при долгом хранении.
Великобритания выделит $1,6 млрд на создание мощнейшего в мире суперкомпьютера для прогнозирования погоды и климатических изменений.
Министерство энергетики США и Аргоннская национальная лаборатория, совместно с Intel и Cray, обещают в 2021 году представить суперкомпьютер Aurora для исследований в области ядерного оружия. Он будет выполнять 1 квинтиллион операций в секунду и обойдется в $500 млн.
Но суперкомпьютеры не просто вычисляют, а моделируют реальность. То есть просчитывают все возможные варианты развития событий и строят прогнозы. Поэтому с их помощью астрономы и астрофизики воспроизводят самые разные события и процессы во Вселенной.
В марте этого года астрономы из Технологического университета Суинберна (Австралия) и Калифорнийского технологического университета (США) смоделировали на суперкомпьютере эволюцию Млечного Пути. Для этого они использовали все данные о звездных скоплениях в нашей галактике.
Нанокомпьютер, квантовый компьютер и суперкомпьютер: в чем разница?
Все это — вычислительные устройства с выдающимися характеристиками.
Нанокомпьютер — это компьютер микроскопических размеров. Он запрограммирован на определенные химические свойства и поведение. Он может быть очень мощным и высокопроизводительным, но пока что не таким, как суперкомпьютер. В будущем они смогут заменить обычные устройства, так как потребляют намного меньше энергии.
Группа инженеров и ученых из Гарвардского университета и компании Mitre создала простейший нанокомпьютер, который состоит из множества крошечных проводников диаметром 15 нанометров (нанометр = 1 миллиардная метра). Их ядро из германия, а внешняя оболочка — из кремния.
Свой нанокомпьютер есть и у IBM, но уже покрупнее: 1х1 мм. Это полноценный ПК с процессором, памятью и блоком питания. По производительности его можно сравнить с x86-совместимыми процессорами из 1990-х годов. Его можно будет применять для работы с ИИ, сортировки данных, логистики, обнаружения краж.
Квантовый компьютер — это устройство, которое работает по принципам квантовой механики. Он обрабатывает данные не в битах, а в кубитах, которые одновременно равны 0 и 1. В теории, такой компьютер может обрабатывать все возможные состояния одновременно.
Пока что квантовые компьютеры существуют в виде концепций и моделей. Одна из таких принадлежит «Росатому»: проект рассчитан на срок до 2024 года и предполагает финансирование ₽24 млрд.
Какое будущее ждет суперкомпьютеры?
Очевидно, что производительность суперкомпьютеров будет разгоняться до космических цифр, их размеры — уменьшаться, а потребление энергии — сокращаться. Но самое интересное кроется в задачах, которые они смогут решать.
Эксперты считают, что через 15 лет симуляции отойдут на второй план, а машинное обучение позволит суперкомпьютерам выполнять глубокую аналитику данных. В итоге их будут применять везде: от разработки бесконечных аккумуляторов до лекарства от рака.
Какой компьютер является мощнейшим на сегодняшний день?
В конце июня 2020 года был опубликован ежегодный рейтинг из 500 самых мощных суперкомпьютеров в мире. Первую строчку в нем занял японский Fugaku. Он в 2,8 раз мощнее, чем прошлогодний лидер — Summit от IBM (он теперь на втором месте). Впервые рейтинг возглавил компьютер на базе процессоров ARM.
Fugaku разработала компания Fujitsu — та самая, что выпускала популярную фото- и видеотехнику Fuji. Разработки велись на базе Института Кобе в составе Института физико-химических исследований (RIKEN). Концепцию придумали еще в 2010 году, а на создание и сборку ушло более шести лет.
Пишут, что Fugaku сможет помочь в борьбе с коронавирусом. Но на самом деле суперкомпьютеры способны решать самые амбициозные задачи, которые приходят нам в голову.
Чем суперкомпьютер отличается от обычного?
Суперкомпьютеры называют «числодробилками» или «числогрызами»: они нужны для супербыстрых вычислений. Главное отличие в том, что обычный компьютер выполняет задачи последовательно, хотя и на высокой скорости — вплоть до доли секунды, поэтому мы этого не замечаем. Суперкомпьютер делает это одновременно и обрабатывает огромный массив данных.
Для этого им нужны тысячи супермощных процессоров. В результате вычисления, на которые у мощного игрового компьютера уйдет неделя, суперкомпьютер выполняет за день. Однако важно, чтобы программы работали корректно, с учетом технических особенностей машины. Иначе то, что корректно работает на 100 процессорах, сильно замедлится на 200.
Современные смартфоны работают так же быстро, как самый мощный суперкомпьютер 1994 года.
Суперкомпьютеры работают на специальном ПО. Например, у Fugaku операционная система Red Hat Enterprise Linux 8 c гибридным ядром, состоящим из одновременно работающих ядер Linux и McKernel. В качестве программных средств используют API — то есть интерфейсы или платформы для программирования — и открытое ПО, которое позволяет создавать виртуальные суперкомпьютеры на базе обычных. Часто суперкомпьютер — это несколько высокомощных компьютеров, которые объединены высокоскоростной локальной сетью.
Обычно производительность компьютеров оценивается во флопсах (FLOPS — FLoating-point Operations Per Second) — то есть количестве операций над числами с плавающей точкой в секунду. Для суперкомпьютеров сначала использовали мегафлопсы — MIPS, количество миллионов операций в секунду, а с 2008 года петафлопсы — то есть количество миллионов миллиардов вычислений в секунду. К примеру, у суперкомпьютера Fugaku производительность составляет 415 петафлопс, а у Summit — 148.
Кто придумал суперкомпьютер?
Сам термин появился в конце 1960-х годов в Ливерморской национальной лаборатории США и компании-производителе компьютеров CDC. Но впервые о «супервычислениях» заговорили еще в 1920-х годах, когда IBM собрала для Колумбийского университета свой табулятор — первую ЭВМ, работавшую на перфокартах.
Первой супер-ЭВМ считают Cray-1, созданную в 1974 году. Ее разработал Сеймур Крей — американский инженер в области вычислительной техники и основатель компании Cray Research. Cray-1 выполняла до 180 млн операций в секунду.
За основу Крэй уже имеющиеся разработки — компьютеры CDC 8600 и CDC STAR-100. Он построил процессор, который быстро выполнял и скалярные и векторные вычисления: предшественники хорошо справлялись либо с первыми, либо со вторыми.
Скалярные вычисления — те, где используется одна характеристика, величина и знак. В векторных используют вектора, то есть величину и направление (угол).
Для этого инженер использовал небольшие модули памяти, расположенные близко к процессору, чтобы увеличить скорость. Так был создан новый принцип работы с памятью — «регистр-регистр». Центральный процессор берет и записывает данные в регистры, а не в память, как у предыдущих моделей — это тоже увеличило скорость обработки. Сам процессор состоял из 144 тыс. микросхем, которые охлаждались фреоном.
Cray-1 впервые презентовали в 1975-м, и за нее тут же начали биться ведущие лаборатории США, занимающиеся сложными вычислениями. В 1977-м компьютер достался Национальному центру атмосферных исследований, где проработал 12 лет. Cray-1 можно было арендовать для работы за $7 500 в час или $210 тыс. в месяц.
В 1980-х годах Крэй выпустил еще две модели суперкомпьютеров нового поколения, включая многопроцессорный Cray X-MP. Начиная с 1990-х лидерство перехватили NEC, Hewlett-Packard и IBM, причем компьютеры последней регулярно занимают верхние строчки того самого ТОП-500.
Где и для чего используют суперкомпьютеры?
Главная задача суперкомпьютеров — выполнять максимум вычислений за минимум времени. Это полезно для многих областей: начиная от создания лекарств и заканчивая разработками новых продуктов и технологий,
Суперкомпьютер Fugaku изучает пути распространения вируса и его диагностику. Для этого он обрабатывает данные статистики, коэффициент заражения вируса, его состав и модель поведения. А еще ему поручат прогнозирование и симуляцию природных катастроф, разработку и совершенствование «зеленых» технологий.
Есть суперкомпьютеры, которые работают с одним-единственным приложением, которое задействует всю память. Например, для прогнозирования изменений погоды и климата или моделей ядерных испытаний. В будущем это позволит отказаться от реальных испытаний опасного оружия и исключить риски взрывов или утечек при долгом хранении.
Великобритания выделит $1,6 млрд на создание мощнейшего в мире суперкомпьютера для прогнозирования погоды и климатических изменений.
Министерство энергетики США и Аргоннская национальная лаборатория, совместно с Intel и Cray, обещают в 2021 году представить суперкомпьютер Aurora для исследований в области ядерного оружия. Он будет выполнять 1 квинтиллион операций в секунду и обойдется в $500 млн.
Но суперкомпьютеры не просто вычисляют, а моделируют реальность. То есть просчитывают все возможные варианты развития событий и строят прогнозы. Поэтому с их помощью астрономы и астрофизики воспроизводят самые разные события и процессы во Вселенной.
В марте этого года астрономы из Технологического университета Суинберна (Австралия) и Калифорнийского технологического университета (США) смоделировали на суперкомпьютере эволюцию Млечного Пути. Для этого они использовали все данные о звездных скоплениях в нашей галактике.
Нанокомпьютер, квантовый компьютер и суперкомпьютер: в чем разница?
Все это — вычислительные устройства с выдающимися характеристиками.
Нанокомпьютер — это компьютер микроскопических размеров. Он запрограммирован на определенные химические свойства и поведение. Он может быть очень мощным и высокопроизводительным, но пока что не таким, как суперкомпьютер. В будущем они смогут заменить обычные устройства, так как потребляют намного меньше энергии.
Группа инженеров и ученых из Гарвардского университета и компании Mitre создала простейший нанокомпьютер, который состоит из множества крошечных проводников диаметром 15 нанометров (нанометр = 1 миллиардная метра). Их ядро из германия, а внешняя оболочка — из кремния.
Свой нанокомпьютер есть и у IBM, но уже покрупнее: 1х1 мм. Это полноценный ПК с процессором, памятью и блоком питания. По производительности его можно сравнить с x86-совместимыми процессорами из 1990-х годов. Его можно будет применять для работы с ИИ, сортировки данных, логистики, обнаружения краж.
Квантовый компьютер — это устройство, которое работает по принципам квантовой механики. Он обрабатывает данные не в битах, а в кубитах, которые одновременно равны 0 и 1. В теории, такой компьютер может обрабатывать все возможные состояния одновременно.
Пока что квантовые компьютеры существуют в виде концепций и моделей. Одна из таких принадлежит «Росатому»: проект рассчитан на срок до 2024 года и предполагает финансирование ₽24 млрд.
Какое будущее ждет суперкомпьютеры?
Очевидно, что производительность суперкомпьютеров будет разгоняться до космических цифр, их размеры — уменьшаться, а потребление энергии — сокращаться. Но самое интересное кроется в задачах, которые они смогут решать.
Эксперты считают, что через 15 лет симуляции отойдут на второй план, а машинное обучение позволит суперкомпьютерам выполнять глубокую аналитику данных. В итоге их будут применять везде: от разработки бесконечных аккумуляторов до лекарства от рака.
Читайте также: