Ako výkonné boli prvé superpočítače?

- Jan 14, 2019-

Prvé superpočítače používali základný koncept elektronického programovania a číselných transakcií na spracovanie informácií. Použitím skalárnej techniky spracovania boli skoré konštrukcie podľa moderných štandardov veľmi jednoduché. Každý počítač bol schopný spracovať naraz iba jednu dátovú položku, a to buď s konceptom integrálnych dátových typov alebo s číslami s pohyblivou čiarou. Integrálne dátové typy v rámci metodiky počítačovej vedy predstavujú konečnú podmnožinu matematických celých čísel na vytvorenie procesu. Metóda s pohyblivou rádovou čiarkou je systém, v ktorom reťazec bitov predstavuje racionálne číslo.

Niektoré z prvých superpočítačov však použili vektorové procesory na spracovanie údajov . Tento nový návrh centrálnej procesnej jednotky ( CPU ) umožnil používateľom vykonávať operácie viacerých matematických rovníc súčasne. V podstate dokázal implementovať metódu skalárneho spracovania na omnoho komplikovanejšej úrovni. Táto technika bola vysoko aklimatizovaná na vedecké výpočty v priebehu 80-tych rokov, ale zmizla s príchodom lepších procesorov a paralelným spracovaním . Paralelné spracovanie, ktoré využíva tisíce procesorov, sa stalo základom moderných superpočítačov.

Aj keď počítače s veľkosťou miestnosti existovali od roku 1940, až šesťdesiatych rokov výskumníci začali plne využívať koncept dizajnu na vývoj prvých superpočítačov. Primárnym vedcom, ktorý vyvinul prvé superpočítače, bol Seymour Cray v Control Data Corporation. Po vytvorení viacerých návrhov opustil firmu v roku 1980, aby založil nezávislú dizajnérsky podnik Cray Research. Jeho návrhy pre superpočítače riadili trh už niekoľko rokov pred masovým krachom trhu superpočítačov v deväťdesiatych rokoch minulého storočia a jeho smrťou v roku 1996.

Považovaný za prvý superpočítač, systém Cray-1 ™ bol inštalovaný v roku 1976 v Národnom laboratóriu Los Alamos. V tej dobe jeho rýchlosť mala svetový rekord 160 miliónov operácií za sekundu, tiež známy ako megaflops. Obsahovalo iba 8 megabajtov pamäte. Jedným z hlavných pokrokov, ktoré robili počítač odolný a výkonný, bol jeho dizajn, ktorý používal drôty dlhšie ako štyri stopy (1,22 m). Okrem toho chladiaci systém používal Freon, ktorý zabránil prehriatiu.

O chvíľu neskôr získalo Európske stredisko pre stredne dlhé predpovede počasia (ECMWF) superpočítač ďalšej generácie, Cray 1-A ™. Tento systém bol vybavený systémom, ktorý umožnil spracovanie 10-dňovej prognózy za päť hodín. Pred týmto superpočítačom využil systém ECMWF 12 dní na spracovanie rovnakej dĺžky prognózy. S touto inštaláciou sa éra superpočítača ako hlavného nástroja najskôr zakorenila, zmenila svet navždy.