Construirea unui computer extrem de rapid, capabil sa efectueze cat mai multe operatii intr-o secunda, este extrem de importanta: nu doar pentru a arata lumii intregi cine este cel mai tare in acest domeniu, ci si pentru a avea o suprematie stiintifica si strategica. Tocmai din aceste motive SUA va investi in urmatorii ani o suma de bani uriasa, 325 milioane de dolari, bani publici, pentru a construi doua supercomputere care sa-l bata pe cel mai rapid calculator actual, care a fost realizat de chinezi.

In 2017, daca totul merge bine, America va avea cele mai rapide calculatoare din lume: Summit si Sierra este numele celor doua super-calculatoare care au obiectivul de a-l invinge pe Tianhe-2, construit in China, si care este cel care la ora actuala detine recordul.

Pentru a reusi aceasta performanta DOE (Department of Energy) american a pus la dispozitia celor care vor realiza aceste computere 325 milioane de dolari; alti 100 de milioane au fost acordati unui alt proiect de cercetare in domeniul calculatoarelor: FastForward2.

De ce anume America vrea sa investeasca acesti bani in dezvoltarea calculatoarelor de mare viteza? Nu este vorba doar de detinerea recordului – desigur, competitia cu chinezii este un motiv serios – ci si de capacitatea de a efectua o serie de calcule care vor permite Americii sa aiba o suprematie inclusiv strategica si stiintifica.

Summit va fi realizat de Oak Ridge National Laboratory si va oferi 150-300 petaflops la varf (un petaflop este echivalent cu un milion de miliarde de instructiuni pe secunda). Va fi utilizat pentru calcule stiinfitice in asa-numitul regim  „open science”, si va ajuta la dezvoltarea stiintei in diverse domenii: de la biologie, la fizica, de la studiul climei la cel al modului in care functioneaza creierul.

Sierra va avea o capacitate de circa 100 petaflops si va avea o importanta strategica in cadrul securitatii nucleare la Lawrence Livermore National Laboratory. Cu ajutorul acestui calculator vor fi efectuate calcule precise al comportamentului unei centrale nucleare si va monitorata situatia nucleara mondiala, inclusiv cea a posibilelor arme nucleare.

In prezent cele mai rapide calculatoare din lume sunt Titan, realizat de SUA, cu o capacitate de 27 petaflops, si – recordul actual – Tianhe-2, al agentiei China’s National Super Computer Centre, cu o capacitate record de 55 petaflops.

Noile tehnologii utilizate pentru Summit si Sierra prevad folosirea serverelor „IBM Power” combinate cu GPU NVIDIA Tesla si cu tehnologii de conectare de mare viteza de tip NVIDIA NVLink.

Summit va reusi sa fie mai rapid de circa 10 ori decat actualul Titan, insa cu un consum de energie doar cu 10% mai mare, ceea ce este un alt factor important.

Un element cheie, cum am vazut, in aceste noi super-computere este utilizarea tehnologiei GPU (Graphics Processing Unit) de la NVIDIA, dezvoltata initial pentru jocurile pe calculator. In lista celor mai puternice supercomputere in topul primelor 10 majoritatea folosesc sisteme de la NVIDIA.

Un alt element extrem de util in realizarea noilor super-calculatoare este interconectorul de la NVLink, care va permite ca GPU si CPU sa schimbe date cu o viteza de la 5 la 12 ori mai mare ca cea actuala.

Noile supercalculatoare americane vor putea fi folosite de oamenii de stiinta din intreaga lume pentru studii utile intregii omeniri: de la evolutia climei la posibilitatea de a prevedea catastrofele naturale (inundatii cutremure, vulcani...), de la noi studii in medicina (cum ar fi efectele unor noi medicamente) la studiul raspandirii unui nou virus.

Ramane de vazut daca China va astepta cu bratele incrucisate realizarea noilor supercalculatoare americane sau, dimpotriva, cu capacitatea de care dau dovada si cu viteza cu care se misca chinezii, nu vor realiza inainte de americani calculatoare care vor fi deja mai puternice decat Summit si Sierra.

Articol scris de Cătălina Oana Curceanu, prim cercetător în domeniul fizicii particulelor elementare şi al fizicii nucleare, Laboratori Nazionali di Frascati, Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (Roma, Italia) şi colaborator al Scientia.ro