Tízkvadrillió művelet másodpercenként

IBM szuperszámítógép. A sebesség minden © IBM

A világ jelenlegi leggyorsabb számítógépe a Kaliforniában üzemelő IBM Blue Gene, amelynek kapacitása 136,8 teraflop, azaz 136,8 x 10¹² magyarán 136,8 trillió művelet másodpercenként. Az új japán gép, amelyet 900 millió dolláros költséggel fognak megépíteni, a Blue Gene-t valósággal állva hagyja majd.

A japán oktatási és tudományos minisztérium tervei szerint az új észkombájn teljesítménye eléri a 10 petaflopot, azaz a 10¹⁵ (az amerikai és japán terminológia szerinti tízkvadrillió) műveletet másodpercenként.

Flopolás

A számítógépek, különösen a szuperszámítógépek világában a sebesség jelent mindent, amit ebben a műfajban flop-ban mérnek. A flop az angol floating point operations, azaz lebegő pontos műveletek kifejezésre utal. Minél több ilyet képes a számítógép elvégezni másodpercenként, annál gyorsabb. A hetvenes években épült első szuperkomputerek pármillió flopos teljesítményt értek el. Azóta az otthoni gépek átlagos teljesítménye messze meghaladta ezt a szintet, hiszen néhány milliárd flopra képesek másodpercenként. A mai szuperszámítógépek már másodpercenkénti teljesítményét petaflopokban azaz 1015 műveletekben mérik. A flop-szám korábban főleg a tudományos számításoknál volt jelentős, de manapság egyre több területen válik szignifikánssá. Például az animációs mozifilmek (mint amilyen például a Pixar által gyártott Toy Story volt) szintén hatalmas kapacitást, azaz egyre több flopot akarnak. De a számítási kapacitás drasztikus növekedésének már a sokkal kézzelfoghatóbb eszközök esetében is tanúi lehetünk. Például a videojátékok következő generációja is vad flopolásba kezdett. A Sony PlayStation jövőre megjelenő új konzolja már 2 teraflop kapacitású lesz, ami ugyan ötezerszer lassúbb működést jelent, mint amire a Japánban bejelentett csúcssebességű elektronikus agy képes, de azért ez – egyelőre – több mint elég.

A felfoghatatlan sebességgel agyaló gépet olyan hatalmas számítási kapacitást igénylő szakterületeken kívánják felhasználni, mint a klímaváltozás folyamatainak modellezése, a galaxisok formálódásának szimulációja, vagy annak modellezése, hogy az emberi szervezet miként reagál az új gyógyszerekre. Ha minden jól megy a gépet 2011-ben állítják üzembe.

A tudományos világ azért részesíti előnyben a szuperszámítógépeket a köznapibb informatikai eszközökkel szemben, mert a legtöbb feladatot jelentő szimulációs és modellezési programok időtartamát nagyon lerövidítik, s ezzel (a horribilis gépbérleti idő ellenére is) jelentős mennyiségű időt és pénzt takaríthatnak meg.

A szuperszámítógépek kifejlesztését, mint annyi minden mást, a hadiipar igényei indították el. S az Egyesült Államokban ma is az egyik legfontosabb felhasználási területük a nukleáris fegyverek fejlesztése. Éppen e nagykapacitású gépek teszik lehetővé, hogy olyan szimulációkat futtassanak le, amelyek szükségtelenné teszik a kísérleti nukleáris robbantásokat. A világ három leggyorsabb gépe jelenleg az Egyesült Államokban található.

Japánban ezzel szemben a tenger hőmérsékleti adatainak feldolgozására, az esőzések adatainak elemzése és a más meteorológiai jelenségek elemzése adja e gigászok feladatainak többségét, ugyanis a szigetországban azt remélik, hogy ezek az elemzések segítenek a természeti katasztrófák pontosabb és korábbi előrejelzésében. E gépek különösen a pusztító trópusi tájfunok kialakulásának és viselkedésének vizsgálatában töltenek be egyre fontosabb szerepet. Japánban a szuperszámítógép-építésnek komoly hagyományai vannak. A Blue Gene 2004-es megjelenéséig ott működött a világ leggyorsabb elektronikus agya. A Föld Szimuláció nevű projekt 100 teraflop kapacitású berendezése négy teniszpályányi helyet foglal el a Yokohamában lévő kutatóközpontban.

A csúcsteljesítményű computerek piacának legdinamikusabban fejlődő piaca azonban Kína, ahol jelenleg épül egy 100 teraflopos eszköz. A világ 500 legnagyobb gépéből már 19 ebben az országban található, s ezzel az Egyesült Államok, Németország, Japán és Nagy-Britannia után az ötödik helyet foglalja el az országok rangsorában.