Επιτραπέζιοι ή προσωπικοί υπερυπολογιστές - Εφαρμογή και μέλλον

Πριν από πολύ καιρό πριν ακόμα κυκλοφορήσουν τα τελικά Windows 7, οι συνομιλίες για τα Windows 8 υπονοούσαν ένα λειτουργικό σύστημα 128 bit. Υπήρχαν φήμες, αν θυμάστε, ότι τα Windows 8 ήταν λειτουργικό σύστημα 128 bit.

Ήμουν σκεπτικός σχετικά με τη συμβατότητα υλικού. Ένας αξιότιμος κύριος από τη Microsoft δήλωσε ακόμη ότι ήμουν ένας απαισιόδοξος και ότι συνεργάζονταν με εταιρείες υλικού για ένα λειτουργικό σύστημα 128 bit. Σίγουρα συνεργάζονταν με μια ομάδα υλικού, αλλά το τελικό αποτέλεσμα ήταν ένα κινητό λειτουργικό σύστημα - όχι περισσότερο από 64 bits - το οποίο θα μπορούσε να τρέξει σε δισκία. Αυτό που με απογοήτευσε και μάλλον και πολλοί άλλοι χρήστες, υποθέτω.

Οι αρχικές φήμες των Windows 8 πάντα μου υπενθύμισαν τους υπερυπολογιστές της επιφάνειας εργασίας. Τώρα που όλα τα βασικά λειτουργικά συστήματα κινούνται με κινητό τρόπο, οι προοπτικές των Προσωπικών υπερυπολογιστών ή Desktop Supercomputers - οι όροι χρησιμοποιούνται διαρκώς - καθίστανται λεπτότεροι. Αλλά ακόμα, τι είναι οι υπερυπολογιστές επιφάνειας εργασίας ή οι προσωπικοί υπερυπολογιστές; Πώς μπορούν να υλοποιηθούν εάν προκύψει η ανάγκη στο μέλλον;

Οι παρακάτω παράγραφοι αναφέρουν τους υπερυπολογιστές της επιφάνειας εργασίας, υποθέτοντας ότι το σημερινό σενάριο υλικού δεν θα αλλάξει, εκτός από την αύξηση της κινητικότητας των υπολογιστών.

Τι είναι οι προσωπικοί υπερυπολογιστές

Απλά ο προσωπικός ή επιτραπέζιος υπερυπολογιστής είναι προσωπικοί υπολογιστές με εξαιρετική δύναμη υπολογιστικής. Δηλαδή, επεξεργάζεται αρκετά terabyte δεδομένων σε λίγα δευτερόλεπτα περίπου. Από σήμερα, οι διαθέσιμοι υπερυπολογιστές επιτραπέζιων υπολογιστών είναι Cray CX1, Nvidia Tesla και Asus ECS 1000. Αυτοί οι υπολογιστές χρησιμοποιούν επεξεργαστές GPU σε μεγάλο βαθμό για να τρέχουν πολλές εργασίες ταυτόχρονα και είναι σίγουρα υψηλές τιμές. Δεν έχω ελέγξει τις τιμές, αλλά μπορείτε να τις αναζητήσετε στο Διαδίκτυο.

Σύμφωνα με τον CEO της Google Eric Schmidt, τα σημερινά κινητά τηλέφωνα θα μπορούσαν επίσης να χαρακτηριστούν ως προσωπικοί υπερυπολογιστές:

«Ένα δισεκατομμύριο άνθρωποι στον πλανήτη μεταφέρουν υπερυπολογιστές στα χέρια τους. Τώρα σκέφτεστε τους ως κινητά τηλέφωνα, αλλά δεν είναι αυτό που πραγματικά είναι. Πρόκειται για βιντεοκάμερες. Είναι συσκευές GPS. Είναι ισχυροί υπολογιστές. Έχουν ισχυρές οθόνες. Μπορούν να κάνουν πολλά διαφορετικά πράγματα, και OH, παρεμπιπτόντως, μπορείτε να μιλήσετε και για αυτούς. Αυτό είναι το σημερινό κινητό τηλέφωνο. "

Φυσικά, οι υπερυπολογιστές επιτραπέζιων υπολογιστών είναι απλά μικροί, φορητοί ή αυτοτελείς υπολογιστές που έχουν εξαιρετική ισχύ επεξεργασίας αρκετών terabytes ανά δευτερόλεπτο. Αλλά αυτός είναι ο ορισμός μου. Προσωπικά, δεν θα υποστηρίξω τη δήλωση του Eric, αν και είναι αλήθεια ότι λέει ότι τα κινητά τηλέφωνα είναι ισχυροί υπολογιστές. Δεν είναι πραγματικά υπερυπολογιστές. Ένας υπερυπολογιστής θα πρέπει να μπορεί να εργάζεται σε 1 teraflops στο ελάχιστο. Με άλλα λόγια, θα πρέπει να είναι 10 φορές γρηγορότερα σε σύγκριση με έναν επεξεργαστή 64 bit, έτσι ώστε η πολυλειτουργικότητα και τα καθήκοντα αυτά να μην επιβραδυνθούν κατά την επεξεργασία ενός συνόλου δεδομένων.

Οι επιτραπέζιοι υπερυπολογιστές δεν έρχονται οπουδήποτε στο εγγύς μέλλον, Η επόμενη ενότητα εξετάζει την πιθανή εφαρμογή προσωπικών υπερυπολογιστών, καθώς κανένας προμηθευτής υλικού δεν θα μπορούσε να προετοιμαστεί για RAM ή δίαυλο CPU που θα μπορούσε να χειριστεί ακόμη και 128 bit computing αυτή τη στιγμή. Δεν υπάρχει κανένας επεξεργαστής που να επεξεργάζεται τα 128 bit τη φορά, όσο η γνώση μου πηγαίνει.

Υλοποίηση Desktop Supercomputers

Βλέπω μόνο μία μέθοδο επεξεργασίας 128 bit ή και περισσότερο από τώρα. Η μέθοδος είναι να χρησιμοποιείτε παράλληλα πολλούς επεξεργαστές παρά το γεγονός ότι κανένα τρέχον mainstream λειτουργικό σύστημα δεν απαιτεί μια τέτοια διαμόρφωση. Στο παρελθόν, συνέβη ότι οι επεξεργαστές 32 δυαδικών ψηφίων συνδυάστηκαν παράλληλα με δεδομένα επεξεργασίας δεδομένων 64 bit. Ως εκ τούτου, αν η Microsoft ή οποιαδήποτε άλλη εταιρεία έρχεται με ένα λειτουργικό σύστημα 128 bit στο εγγύς μέλλον, θα ήταν ζεύγος 4 επεξεργαστές 32 bit ή 2 επεξεργαστές 64 bit. Αργότερα, μπορούν να ερευνήσουν και να δημιουργήσουν έναν επεξεργαστή ο οποίος μπορεί να επεξεργάζεται δεδομένα 128 bit ταυτόχρονα. Συνεπώς, το πλάτος του διαύλου θα πρέπει να αυξηθεί για να βοηθήσει τα δεδομένα να ταξιδεύουν σε κομμάτια σε 128 μπιτ.

Ήταν αυτή η ανάλυση που προκάλεσε κάποιον από τη Microsoft να σχολιάσει ότι είμαι απαισιοδοξία και ότι συνεργάζομαι με παρόχους υλικού. Έκαναν συνεργασία με παρόχους υλικού, αλλά για να φέρουμε ταμπλέτες και convertibles για λειτουργικά συστήματα και εφαρμογές 32 bit και 64 bit.

Είχα γράψει ότι ένα λειτουργικό σύστημα 128 bit, αν και αρκετά ευπρόσδεκτο, θα ήταν δύσκολο να εφαρμοστεί, όπως το τρέχον υλικό δεν μπορεί να το υποστηρίξει αμέσως και επομένως η ταχύτητα δεν θα είναι πολύ διαφορετική μεταξύ ενός λειτουργικού συστήματος 64 bit και 128 bit. Είχα και εξακολουθώ να έχω αμφιβολίες για τα λεωφορεία κ.λπ. που θα φέρουμε 128 bits κάθε φορά

Σε μια άλλη ιστορία που διάβασα στο Engadget, μια εταιρία που ονομάζεται Optalysys σχεδιάζει οπτικούς επεξεργαστές . Αυτό θα χρησιμοποιούσε δέσμες λέιζερ αντί για κυκλώματα flip-flop για να επιταχύνει την επεξεργασία. Μπορείτε να διαβάσετε εδώ για τους υπερυπολογιστές Optalysys. Ωστόσο, η εταιρεία δέχεται ότι δεν θα είναι τόσο γρήγορος όσο ένας πραγματικός υπερυπολογιστής, αλλά θα είναι ταχύτερος από τους υπερυπολογιστές Tesla . Αυτοί οι υπολογιστές, με γρήγορη ταχύτητα επεξεργασίας, θα είναι ευπρόσδεκτοι και θα αναζητηθούν από επιστημονικούς οργανισμούς καθώς και από gamers, αν το κόστος δεν είναι πολύ υψηλό. Σχετικά με την ιστορία, μπορώ να πω ότι υπάρχει ακόμα αρκετός χρόνος πριν οι υπολογιστές φτάσουν στην αγορά. Θα πρέπει να περιμένουμε να το δούμε σε δράση.

Χρήση του IaaS για Supercomputing

Μια άλλη ιδέα που έρχεται στο μυαλό μου είναι να χρησιμοποιήσω υπηρεσίες cloud. Επειδή μπορείτε να αγοράσετε μόνο το ποσό της υποδομής και των πλατφορμών που χρειάζεστε, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε υπηρεσίες όπως IaaS από διαφορετικούς προμηθευτές για να επιτύχετε καλές ταχύτητες.

Η καλύτερη μέθοδος θα μπορούσε να είναι η ανάληψη υπηρεσιών όπως το Google Compute Engine για να επεξεργάζεται μεγάλες ποσότητες δεδομένων, όπως και όταν απαιτείται, αντί να επενδύει σε πολλούς διακομιστές και να τους κάνει να τρέχουν παράλληλα για να επιτύχουν ταχύτερη ταχύτητα. Ωστόσο, το κόστος του Google Compute Engine είναι περίπου 2 εκατομμύρια ανά ημέρα περίπου, οπότε θα κρατούσε τους μέσους χρήστες μακριά από το Compute Engine. Είμαι βέβαιος ότι πρέπει να υπάρχουν και άλλες εταιρίες σύννεφων που προσφέρουν παρόμοιες υπηρεσίες σε χαμηλότερη τιμή. Αυτό το τμήμα πρέπει να διερευνηθεί για να δούμε πώς και ποια εταιρεία προσφέρει μια πλατφόρμα σύννεφο που μας επιτρέπει να αυξήσουμε τις ταχύτητες επεξεργασίας. Με τέτοιες υπηρεσίες, ακόμη και τα κινητά τηλέφωνα μπορούν να είναι υπερυπολογιστές, καθώς μπορούν επίσης να συνδεθούν με το σύννεφο.

Ελπίζω να ξεκαθαρίσω κάποιες βασικές έννοιες για τους υπερυπολογιστές επιφάνειας εργασίας ή τους προσωπικούς υπερυπολογιστές. Μη διστάσετε να προσθέσετε τις εισροές σας.