Historia superkomputerów zaczyna się w III Rzeszy.

Kronika CHIP-a: 61 lat superkomputerów

Rozwój technologii

Może się wydawać, że jednym z najbardziej koszmarnych wynalazków w historii ludzkości są… superkomputery. To one bowiem w dużym stopniu przyczyniły się do rozwoju przemysłu zbrojeniowego, pomagając w doskonaleniu narzędzi zagłady. Konrad Zuse, inżynier pracujący w zakładach lotniczych Henschel, wykorzystywał maszyny matematyczne do udoskonalania bomb lotniczych używanych na frontach II wojny światowej. O ironio, jego największe osiągnięcie – pierwszy cyfrowy komputer Z3 opracowany w 1941 r. – został zniszczony podczas nalotu przeprowadzonego przez aliantów. I choć trudno nazwać Z3 superkomputerem, gdyż ta maszyna wykonywała obliczenia z mało imponującą częstotliwością ok. 5 Hz, to od niej zaczyna się historia superkomputerów.

Efekty pracy kolejnych, coraz bardziej zaawansowanych maszyn liczących były jeszcze bardziej wybuchowe – pomogły one skonstruować pierwszą bombę atomową. Co ciekawe, plany były inne – obliczenia matematyczne miały wykonywać żony naukowców przy użyciu ręcznych kalkulatorów. Choć w takim wypadku szanse powodzenia był nikłe, to propozycje wykorzystania komputerów IBM sterowanych kartami perforowanymi napotkały na duży lęk i opór. Naukowców przekonał dopiero wynik zawodów obliczeniowych między ich żonami a maszynami: komputery IBM nie męczyły się i nawet po wielu godzinach

pracy dostarczały poprawne wyniki.

Cray-1: Wyścig systemów

Najnowszy superkomputer to francuski Bull HPC-FF, który został zbudowany w 2009 roku.
Najnowszy superkomputer to francuski Bull HPC-FF, który został zbudowany w 2009 roku.

Konkurs na szybkość obliczeń został rozstrzygnięty, ale nie zmieniło to faktu, że przed twórcami komputerów stało jeszcze dużo pytań. Przedmiotem kolejnego stały się założenia konstrukcyjne: co działa szybciej – centralny procesor taktowany szybkim zegarem czy zespół wolniejszych jednostek obliczeniowych? Praktycznej odpowiedzi na to pytanie udzielił dopiero Seymour Cray. Jego pierwszy superkomputer – Cray-1 z 1976 r. – został wyposażony w pojedynczy procesor taktowany zegarem 80 MHz oraz liczne rejestry wektorowe. Komputer zapełniał rejestry danymi z 8-megabajtowej pamięci RAM i przeprowadzał analogiczne operacje na informacjach ze wszystkich pełnych rejestrów w tym samym takcie zegara. W ten sposób Cray-1, wyposażony tylko w jeden CPU, mógł przeprowadzać wiele obliczeń równolegle.

W 1997 roku superkomputer spowodował prawdziwy szok kulturowy: IBM Deep Blue wyposażony w ponad 500 procesorów pokonał w pojedynku szachowym mistrza świata Garry’ego Kasparowa. Komputer szachowy rozpatrywał aż 200 mln kombinacji figur w ciągu sekundy – Kasparow zaledwie 50… i to nie w trakcie sekundy, tylko w czasie jednej kolejki. Deep Blue nie był przy tym nawet najszybszym superkomputerem swoich czasów, w 1997 roku zajmował na liście rankingowej zaledwie 259. pozycję.

Lista 500 najszybszych superkomputerów powstała w roku 1993 i jest aktualizowana co pół roku. Obecny lider pochodzi z firmy Cray i nosi nazwę Jaguar, a jego 224 000 rdzeni wykorzystuje się m.in. do obliczania efektów zderzeń czarnych dziur. W ciągu sekundy urządzenie może wykonać aż 1 750 000 000 000 000 operacji.

Mimo potężnej mocy obliczeniowej współczesnych komputerów wciąż pozostaje pewien problem: nie są one inteligentne w ludzkim rozumieniu tego słowa. Z tego powodu ludzie są w dalszym ciągu niezbędni do pracy przy projektach badawczych takich jak Galaktyczne ZOO (zoo1.galaxyzoo.org/pl), gdzie zadanie polega na segregowaniu galaktyk na zdjęciach na spiralne, eliptyczne lub łączące się. W trakcie tych badań wolontariuszom udało się odkryć na obrazach analizowanych wcześniej komputerowo kilka nieznanych typów galaktyk – maszyny, nawet najmądrzejsze, z takim zadaniem sobie nie poradzą.