Характеристика компьютера: Как узнать характеристики компьютера

Обязательно нужно обратить внимание на наличие дополнительных разъемов. Их отсутствие в случае необходимости может сыграть злую шутку.

Форм-факторов существует много, но самые основные из них – ATX (Advanced Technology Extended) и mATX (micro ATX). ATX – стандартная плата большого размера. mATX – плата уменьшенного размера.

Центральный процессор

Центральный процессор играет особую роль в производительности компьютера. Именно он занимается подавляющим большинством вычислений.

Сокет процессора должен совпадать с сокетом материнской платы. В противном случае установить процессор не получится.

Тактовая частота у современных процессоров измеряется в гигагерцах. Как правило, чем выше тактовая частота процессора, тем выше его производительность.

Число ядер пропорционально увеличивает мощность процессора. Чем больше ядер, тем мощнее получается процессор.

Измеряется в нанометрах. Процессор состоит из транзисторов, и техпроцесс, по сути, это размер транзисторов. И чем меньше транзисторы, тем больше их можно разместить в процессоре. Более тонкий техпроцесс позволяет сделать транзисторы меньше, а значит уменьшить энергопотребление и тепловыделение.

Тепловыделение (TDP) указывает на силу нагрева процессора при интенсивной нагрузке. По уровню тепловыделения подбирается система охлаждения процессора.

Следует обращать внимание на наличие или отсутствие поддержки процессором графического ядра. Если к компьютеру не предъявляются высокие требования в области обработки компьютерной графики, то на покупке видеокарты для компьютера можно сэкономить путем использования встроенного графического ядра процессора.

Система охлаждения процессора (кулер)

Центральный процессор сильно нагревается во время работы, поэтому на него обязательно должна быть установлена система охлаждения (сокращенно СО).

Рассеиваемая мощность измеряется в ваттах, и должна быть не ниже, чем тепловыделение процессора. В противном случае возможен его перегрев.

Читайте также: Причины перегрева процессора.

На радиаторе обязательно должны быть установлены крепления, совместимые с сокетом материнской платы, иначе установить СО не удастся.

Материал изготовления основания радиатора может отличаться от основного материала. Зачастую в хороших кулерах основание делают из меди, т.к. медь – отличный проводник тепла.

Важно обращать внимание на высоту конструкции. Высокий кулер может не поместиться в корпусе, и будет упираться в боковую крышку системного блока.

Охлаждение бывает двух видов – воздушное и жидкостное. Жидкостное менее шумное и более эффективное, но зато более дорогое, в отличие от воздушного охлаждения.

Вентилятор, установленный на воздушной СО издает шум. У разных СО установлены различного размера и качества вентиляторы, и, соответственно, они имеют разный уровень шума. Жидкостное охлаждение тоже шумит, но, как правило, уровень его шума заметно ниже воздушных систем охлаждения.

Перед установкой системы охлаждения на процессор, на крышку процессора наносится термопаста тонким слоем.

Оперативная память

ОЗУ – оперативное запоминающее устройство. Хранит все запущенные программы и системные процессы во время работы компьютера.

Обычно это DDR3 или DDR4, — тип памяти должен совпадать с типом разъема на материнской плате. DDR4 – более современный стандарт, имеет меньшее рабочее напряжение, увеличенные частоты, более высокую пропускную способность. В целом более производительный и надежный вариант памяти по сравнению с DDR3.

Чем больше объем, тем больше программ можно запустить без снижения производительности. Например, браузер Google Chrome очень требователен к объему ОЗУ, и при малом его количестве будет работать очень медленно.

Измеряется в мегагерцах, и чем выше частота, тем быстрее будут переданы данные на обработку, и тем выше будет производительность компьютера.

Тайминги – это временная задержка сигнала во время работы оперативной памяти. Обычно обозначаются рядом из 4 цифр, например, 2-2-2-6. Чем ниже будут эти цифры, тем производительнее будет память (аналогию можно провести с пингом в онлайн игре — чем он ниже, тем лучше).

Профиль планки памяти – это ее высота. Бывают низкопрофильные модули, отличающиеся от обычных тем, что они более низкие по высоте и занимают меньше места. Актуально для некоторых компьютеров, где высокие планки, например, мешают установке систем охлаждения.

При апгрейде ПК, и добавлении оперативной памяти особое внимание нужно уделять уже установленным планкам ОЗУ. Доустановка оперативной памяти с другими частотными характеристиками и таймингами крайне нежелательна, так как может привести к нестабильной работе ПК, — зависаниям, синим экранам и т. д.

Жесткий диск

Жесткий диск необходим для хранения программ и информации. В настоящее время в компьютерах используются жесткие диски 2 типов: HDD и SSD. SSD – твердотельные накопители, не имеющие в своем составе движущихся частей, — более производительные хранилища.

Форм-фактор, или в простонародье, размер диска. Сегодня используются 2 типоразмера, — это 2,5” и 3,5”.

Чем больше объем, тем больше можно вместить данных. Необходимо рационально выбирать объем памяти. Малый объем будет создавать трудности в работе, а слишком большой может быть не востребован.

Диски на данный момент подразделяются на магнитные (механические, HDD) и твердотельные (не механические, SSD).

Чем выше скорость чтения, тем быстрее будет загружаться операционная система и программы. Наилучшими показателями скорости отличаются твердотельные SSD диски.

Апгрейд путем замены HDD на SSD не кажется таким очевидным. Однако такая замена значительно ускоряет загрузку операционной системы и программ в целом. Компьютер по ощущения начинает работать быстрее, практически не тормозит. Но надо понимать, что такой апгрейд влияет лишь на скорость отклика системы в целом, и никак не повлияет, например, на частоту кадров в компьютерных играх.

Блок питания

Выполняет функции питающего элемента для всех электронных компонентов, а также выполняет роль стабилизатора напряжения.

Важные характеристики:

Блоки питания, как и материнские платы, бывают разных типоразмеров (ATX, ITX, SFX, TFX).

Особое внимание необходимо уделить длине кабеля питания процессора, особенно если корпус ПК предполагает нижнее расположение блока питания.

Хороший блок питания имеет несколько степеней защиты для безопасной эксплуатации компьютера. К таким защитам, например, относятся: защита от перенапряжения и перегрузки, защита от перегрева и т.д.

Основная характеристика блока питания. Чем мощнее блок, тем более мощное «железо» он способен обеспечить стабильным питанием.

Читайте также: Как рассчитать мощность блока питания для компьютера.

Для того, чтобы получить сертификат 80Plus, эффективность (КПД) блока питания должна составлять не менее 80%. Если эффективность превышает 80%, то блок питания получает соответствующий сертификат: 80+Bronze, 80+Silver, 80+Gold, 80+Platinum и 80+Titanium. Каждый из этих сертификатов предъявляет более высокие требования к уровню эффективности.

При сборке компьютера или замене блока питания не стоит экономить на его качестве – дешевый блок питания без основных систем защит может вывести из строя все остальные компоненты компьютера.

Видеокарта

Самый важный компонент для игрового компьютера или графической станции. Видеокарта выполняет все графические построения и расчеты, выводит изображение на экран. Видеокарта – главный кандидат на замену, если текущая производительность в играх вас не устраивает.

Измеряются в мегагерцах, и чем выше частоты, тем быстрее видеокарта будет обрабатывать информацию.

Данный параметр измеряется в мегабайтах, и чем он больше, тем лучше. Но тем не менее большой объем не всегда означает высокую производительность видеокарты.

Шина памяти видеокарты — это канал, соединяющий память и графический процессор видеокарты. От разрядности шины памяти зависит, сколько бит информации передается за один такт. Этот параметр сильно влияет на производительность видеокарты.

Длину видеокарт также необходимо учитывать. Слишком длинная видеокарта может не поместиться в маленький корпус.

Маркировка видеокарт

Маркировка видеокарт NVidia:

Для примера рассмотрим видеокарту NVidia GeForce GTX 960M:

График приведен лишь для наглядности, чтобы было понятно, как отличается мощность видеокарт одного поколения, но разного модельного ряда.

Модельный ряд NVidia подразделяется следующим образом:

30: самая слабая карточка в серии, хотя GT1030 выдает комфортный FPS в таких играх, как CS GO, и похожие, не требовательные проекты.

50: значительно мощнее 30-ой, но тяжелые игры она все еще не потянет.

60: средний вариант, который позволит с комфортом поиграть во все требовательные игры в разрешении FHD (FullHD, 1920х1080).

70: подходит для игр в разрешении больше, чем FHD.

80: флагманские видеокарты, позволяющие выбирать высокие и ультравысокие настройки графики в разрешении FHD и выше.

Маркировка видеокарт AMD:

Для примера возьмем видеокартуAMD Radeon R9 M290X:

График приведен лишь для наглядности, чтобы было понятно, как отличается мощность видеокарт одного поколения, но разного модельного ряда.

Модельный ряд видеокарт AMD подразделяется следующим образом:

40: самая слабая видеокарта в серии, хотя Radeon 540 выдает комфортный FPS в таких играх, как CS GO и похожих, не требовательных играх.

50: немного мощнее 40 модели, однако тяжелые игры ей все еще «не по зубам».

60: средний вариант, который позволит с комфортом поиграть во многие требовательные игры в разрешении FHD, но далеко не везде на высоких настройках.

70: можно установить высокие настройки графики во многих требовательных играх.

80: топовая модель в 400 и 500 серии. Однако по мощности она находится где-то около 60 модели от NVidia. То есть RX 580 — это примерно GTX 1060.

90: топовая модель в 200 и 300 серии.

Читайте также: Как выбрать игровой монитор.

Корпус ПК

Корпус персонального компьютера помимо того, что содержит в себе все комплектующие, выполняет еще одну не слишком очевидную функцию – охлаждение установленных компонентов. От конфигурации корпуса и организации охлаждения зависит температура внутри корпуса. Помимо этого, необходимо учитывать следующие моменты:

• Форм-фактор корпуса должен совпадать или быть больше по размеру, чем форм-фактор материнской платы.
• Высота кулера не должна быть больше, чем это позволяет размер корпуса, иначе боковая крышка попросту не закроется.
• Необходимо учитывать длину видеокарты и ширину посадочного места в корпусе. Оно должно быть больше длины видеокарты.
• Блок питания также подбирается по форм-фактору. Однако стоит заметить, что в большинстве корпусов используются блоки питания формата АТХ.

Читайте также: Как самостоятельно собрать компьютер.

Заключение

Мы рассмотрели основные характеристики, на которые необходимо обращать внимание при выборе комплектующих для вашего персонального компьютера. Одни из них влияют на совместимость, другие на производительность, а некоторые на качество компонентов. Надеемся, наша статья поможет вам сделать правильный выбор! 🙂

Элементы компьютерной системы (классификация, характеристика, ограничения)

Содержание

1

Определение компьютера:

• Компьютер — это электронное устройство, которое работает под управлением набора инструкций, которые хранятся в памяти. в своем блоке памяти.
• Компьютер — это совокупность аппаратных и программных компонентов, помогающих выполнять множество различных задач.
• Более точно компьютер можно определить как электронное устройство, которое принимает данные в качестве входных данных, сохраняет и обрабатывает их, а также отображает выходные данные в соответствии с заданными инструкциями.

Характеристики компьютера

• Компьютеры всех размеров имеют общие характеристики:– Скорость Надежность Многозадачность Усердие Точность Объем памяти

Скорость

• Он работает на очень высоких скоростях и может намного быстрее, чем люди.
• Это эквивалентно миллиону математиков, работающих 24 часа в сутки.

Надежность

• Компьютеры также чрезвычайно надежны. Большинство ошибок вызваны людьми, а не компьютерами.
• Компьютеры способны хранить огромные объемы данных, которые необходимо найти и извлечь очень быстро.

Многозадачность

• Современные компьютеры могут выполнять несколько задач одновременно. то есть они могут выполнять комплекс работ одновременно. Пример — в то же время он может играть в игру и печатать ваш документ.

Трудолюбие

• В отличие от человека компьютер просто не скучает и не устает.
• Повторяющаяся работа не влияет на работу компьютера.

Точность

• Компьютеры редко ошибаются.
• Большинство компьютерных ошибок вызваны человеческими ошибками

Объем памяти

• Хранит огромное количество данных/информации

Классификация компьютеров

По назначению

Компьютеры общего назначения

Предназначены для выполнения ряда задач. У них есть возможность хранить множество программ, но им не хватает скорости и эффективности.

Компьютеры специального назначения

Компьютеры специального назначения предназначены для решения конкретной проблемы или выполнения определенной задачи. В машину встроен набор инструкций.

На основе размера

Микрокомпьютеры

• Микрокомпьютеры подключены к сетям других компьютеров.
• Цена микрокомпьютера отличается друг от друга в зависимости от мощности и возможностей компьютера.
• Микрокомпьютеры составляют подавляющее большинство компьютеров.
• Одновременно с этим компьютером может взаимодействовать только один пользователь.
• Это небольшой универсальный компьютер.

Мини-компьютер

• Мини-компьютер — это небольшой универсальный компьютер.
• Это дороже, чем микрокомпьютер.
• Обладает большей емкостью и скоростью.
• Предназначен для одновременного удовлетворения потребностей нескольких пользователей.

Мейнфрейм-компьютер

• Большие компьютеры называются мейнфреймами.
• Мейнфрейм-компьютеры обрабатывают данные с очень высокой скоростью, измеряемой миллионами операций в секунду.
• Они очень дорогие, чем микрокомпьютеры и миникомпьютеры.
Мейнфреймы
• предназначены для нескольких пользователей и быстро обрабатывают огромные объемы данных.
• Примеры: Банки, страховые компании, производители, компании, занимающиеся доставкой по почте, и авиакомпании являются типичными пользователями.

Суперкомпьютеры

• Самые большие компьютеры — это суперкомпьютеры.
• Они самые мощные, самые дорогие и самые быстрые.
• Они способны обрабатывать триллионы инструкций в секунду.

На основе функциональности/обработки данных

Аналоговые компьютеры

• Аналоговый компьютер — это компьютер, который использует непрерывные физические явления, такие как электрические, гидравлические или механические величины, для моделирования решаемой задачи.
• Они работают на принципах измерения, при которых полученные измерения преобразуются в данные.
• Современные аналоговые компьютеры обычно используют электрические параметры, такие как напряжения, сопротивления или токи, для представления величин, которыми манипулируют.
• Они измеряют непрерывные физические величины

Цифровые компьютеры

• Компьютер, выполняющий вычисления и логические операции с величинами, представленными в виде цифр, обычно в двоичной системе счисления.
• Они преобразуют данные в цифровое значение (0 и 1).
• Они дают результаты с большей точностью и быстрее.

Гибридные компьютеры

• Комбинация компьютеров, способных вводить и выводить как цифровые, так и аналоговые сигналы.
• Настройка гибридной компьютерной системы предлагает экономичный метод выполнения сложных симуляций.
• Они включают в себя функцию измерения аналогового компьютера и функцию счета цифрового компьютера.
• Для вычислительных целей в этих компьютерах используются аналоговые компоненты, а для хранения используется цифровая память.

Ограничения компьютера

Компьютер не может работать без инструкций, данных людьми. Он запрограммирован на эффективную, быструю и точную работу. Компьютер не может думать сам по себе и не имеет здравого смысла. Он полностью зависит от человека.

• Зависит от ввода пользователя.
• У компьютера нет воображения.
• Невозможно обнаружить ошибку в логике.
• С ним может работать только опытный пользователь.
• Не может принимать собственные решения.

Ниже перечислены некоторые ограничения компьютера. Они дают неправильный результат, если ввод данных людьми неверен. Он работает в соответствии с инструкциями, данными ему пользователем.

Отсутствие способности думать и принимать решения

Компьютер не может думать о себе. Концепция искусственного интеллекта показывает, что компьютер может думать. Но все же эта концепция зависит от набора инструкций. Он не может принять никакого решения. Он может выполнять только те задачи, которые проинструктированы пользователями.

Нет Чувств

Отсутствие Чувств — еще одно ограничение компьютера. Компьютер не может чувствовать себя как мы. У него нет эмоций, чувств, знаний и т. д. Он не устает и продолжает выполнять свои задачи. Он может выполнять очень рискованные работы, на которые не способен человек.

Нет способности к обучению

Компьютер не обладает способностью к обучению. Компьютер не может выполнять задачи без инструкций. Он не может читать одни и те же инструкции снова и снова. После того, как инструкции будут даны, это сработает на один раз. Он может решать проблемы, но не может учиться на проблемах. Он может работать только в соответствии с данными инструкциями.

Насколько полезен был этот пост?

5 звезд означает очень полезное, а 1 звезда означает бесполезное.

Средний рейтинг / 5. Количество голосов:

Голосов пока нет! Будьте первым, кто оценит этот пост.

Сожалеем, что этот пост не был вам полезен! 😔

Давайте улучшим этот пост!

Расскажите, как мы можем улучшить этот пост?

Суперкомпьютер | Определение, характеристики, примеры и факты

Cray-1

Посмотреть все СМИ

Ключевые люди:

Сеймур Крей Фред Брукс Фрэнсис Э. Аллен

Похожие темы:

компьютер

Просмотреть весь связанный контент →

Резюме

Прочтите краткий обзор этой темы

суперкомпьютер , любой из класса чрезвычайно мощных компьютеров. Этот термин обычно применяется к самым быстрым высокопроизводительным системам, доступным в любой момент времени. Такие ЭВМ использовались в основном для научных и инженерных работ, требующих чрезвычайно высокой скорости вычислений. Общие приложения для суперкомпьютеров включают тестирование математических моделей для сложных физических явлений или конструкций, таких как климат и погода, эволюция космоса, ядерное оружие и реакторы, новые химические соединения (особенно для фармацевтических целей) и криптология. Поскольку стоимость суперкомпьютеров снизилась в 19 в.В 90-е годы все больше предприятий начали использовать суперкомпьютеры для исследования рынка и других бизнес-моделей.

Отличительные признаки

Суперкомпьютеры имеют определенные отличительные особенности. В отличие от обычных компьютеров, они обычно имеют более одного ЦП (центрального процессора), который содержит схемы для интерпретации программных инструкций и выполнения арифметических и логических операций в правильной последовательности. Использование нескольких процессоров для достижения высокой скорости вычислений обусловлено физическими ограничениями схемотехники. Электронные сигналы не могут двигаться быстрее скорости света, что, таким образом, является фундаментальным ограничением скорости для передачи сигналов и коммутации цепей. Этот предел почти достигнут благодаря миниатюризации компонентов схем, значительному сокращению длины проводов, соединяющих печатные платы, и инновациям в методах охлаждения (например, в различных суперкомпьютерных системах схемы процессора и памяти погружаются в криогенную жидкость для достижения низкие температуры, при которых они работают быстрее всего). Для поддержки чрезвычайно высокой вычислительной скорости ЦП требуется быстрое извлечение сохраненных данных и инструкций. Поэтому большинство суперкомпьютеров обладают очень большой емкостью памяти, а также очень быстрыми возможностями ввода/вывода.

Викторина «Британника»

Компьютеры и операционные системы

Еще одной отличительной чертой суперкомпьютеров является использование ими векторной арифметики, то есть они способны работать с парами списков чисел, а не просто с парами чисел. Например, типичный суперкомпьютер может умножить список почасовых ставок заработной платы для группы фабричных рабочих на список часов, отработанных членами этой группы, чтобы получить список долларов, заработанных каждым рабочим примерно за то же время, что и обычный компьютер для подсчета суммы, заработанной всего одним работником.

Суперкомпьютеры изначально использовались в приложениях, связанных с национальной безопасностью, включая разработку ядерного оружия и криптографию. Сегодня они также обычно используются в аэрокосмической, нефтяной и автомобильной промышленности. Кроме того, суперкомпьютеры нашли широкое применение в областях, связанных с инженерными или научными исследованиями, как, например, при изучении строения субатомных частиц, происхождения и природы Вселенной. Суперкомпьютеры стали незаменимым инструментом в прогнозировании погоды: предсказания теперь основаны на численных моделях. По мере снижения стоимости суперкомпьютеров их использование распространилось на мир онлайн-игр. В частности, китайские суперкомпьютеры с 5-го по 10-е место в 2007 году принадлежали компании, владеющей онлайн-правами в Китае на электронную игру 9.0263 World of Warcraft , в котором иногда участвовало более миллиона человек, играющих вместе в одном игровом мире.

Историческое развитие

Хотя первые суперкомпьютеры были созданы разными компаниями, один человек, Сеймур Крей, действительно определил продукт почти с самого начала. Крей присоединился к компьютерной компании под названием Engineering Research Associates (ERA) в 1951 году. Когда ERA была поглощена Remington Rand, Inc. (которая позже объединилась с другими компаниями, чтобы стать Unisys Corporation), Крей ушел вместе с основателем ERA Уильямом Норрисом, чтобы начать Control Data Corporation (CDC) в 1957. К тому времени линейка компьютеров Remington Rand UNIVAC и IBM поделили большую часть рынка компьютеров для бизнеса, и вместо того, чтобы бросить вызов их обширным структурам продаж и поддержки, CDC стремился захватить небольшой, но прибыльный рынок быстрых научных компьютеров. CDC 1604, разработанный Cray, был одним из первых компьютеров, в которых электронные лампы были заменены транзисторами, и был весьма популярен в научных лабораториях. IBM отреагировала созданием собственного научного компьютера IBM 7030, широко известного как Stretch, в 1919 году.61. Однако IBM, которая медленно внедряла транзистор, нашла мало покупателей для своего лампово-транзисторного гибрида, независимо от его скорости, и временно ушла из области суперкомпьютеров после ошеломляющих для того времени убытков в 20 миллионов долларов. В 1964 году Cray CDC 6600 заменил Stretch как самый быстрый компьютер на Земле; он мог выполнять три миллиона операций с плавающей запятой в секунду (FLOPS), и вскоре для его описания был придуман термин суперкомпьютер .

Крэй покинул CDC, чтобы основать Cray Research, Inc., в 1972 и снова перешел в 1989 году, чтобы сформировать Cray Computer Corporation. Каждый раз, когда он уходил, его бывшая компания продолжала производить суперкомпьютеры на основе его разработок.

Оформите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту. Подпишитесь сейчас

Крей принимал активное участие во всех аспектах создания компьютеров, которые производили его компании. В частности, он был гением в плотной упаковке электронных компонентов, из которых состоит компьютер. Благодаря умному замыслу он сократил расстояние, которое должны были пройти сигналы, тем самым ускорив работу машин. Он всегда стремился создать самый быстрый из возможных компьютеров для научного рынка, всегда программировался на предпочитаемом научном языке программирования (ФОРТРАН) и всегда оптимизировал машины для сложных научных приложений, например, дифференциальных уравнений, матричных манипуляций, гидродинамики, сейсмического анализа. и линейное программирование.

Среди новаторских достижений Cray был Cray-1, представленный в 1976 году, который был первой успешной реализацией векторной обработки (это означает, что, как обсуждалось выше, он мог работать с парами списков чисел, а не просто с парами чисел). Крей также был одним из пионеров разделения сложных вычислений между несколькими процессорами, дизайн, известный как «многопроцессорность». Одной из первых машин, использующих многопроцессорность, была Cray X-MP, представленная в 1982 году, которая соединяла два компьютера Cray-1 параллельно, чтобы утроить их индивидуальную производительность. В 1985 Cray-2, четырехпроцессорный компьютер, стал первой машиной, которая превысила миллиард FLOPS.

В то время как Крей использовал дорогие современные специализированные процессоры и системы жидкостного иммерсионного охлаждения для достижения своих рекордов скорости, вот-вот должен был появиться новый революционный подход. У. Дэниела Хиллиса, аспиранта Массачусетского технологического института, возникла замечательная новая идея о том, как преодолеть узкое место, связанное с тем, что центральный процессор управляет вычислениями между всеми процессорами. Хиллис понял, что может устранить узкое место, отказавшись от всеконтролирующего ЦП в пользу децентрализованного или распределенного управления. В 1983 Хиллис стал одним из основателей Thinking Machines Corporation для разработки, создания и продажи таких многопроцессорных компьютеров. В 1985 году была представлена ​​​​первая из его соединительных машин, CM-1 (быстро замененная ее более коммерческим преемником, CM-2). В CM-1 использовалось 65 536 недорогих однобитовых процессоров, сгруппированных по 16 на чип (всего 4096 чипов), что позволяло выполнять некоторые вычисления в несколько миллиардов FLOPS — примерно сравнимо с самым быстрым суперкомпьютером Cray.

Первоначально Хиллис был вдохновлен тем, как мозг использует сложную сеть простых нейронов (нейронную сеть) для выполнения высокоуровневых вычислений. Фактически, первоначальная цель этих машин заключалась в решении проблемы искусственного интеллекта — распознавании лиц. Назначив каждый пиксель изображения отдельному процессору, Хиллис распределил вычислительную нагрузку, но при этом возникла проблема связи между процессорами. Топология сети, которую он разработал для облегчения взаимодействия между процессорами, представляла собой 12-мерный «гиперкуб», то есть каждый чип был напрямую связан с 12 другими чипами. Эти машины быстро стали известны как массивно-параллельные компьютеры. Машины Хиллиса не только открыли путь для новых многопроцессорных архитектур, но и показали, как можно использовать обычные или общедоступные процессоры для достижения суперкомпьютерных результатов.

Другим распространенным приложением искусственного интеллекта для многопроцессорной обработки были шахматы. Например, в 1988 году компания HiTech, построенная в Университете Карнеги-Меллона в Питтсбурге, штат Пенсильвания, использовала 64 специализированных процессора (по одному на каждую клетку шахматной доски), чтобы стать первым компьютером, победившим гроссмейстера в матче. В феврале 1996 года Deep Blue от IBM, использующий 192 модифицированных процессора RS/6000, стал первым компьютером, победившим чемпиона мира Гарри Каспарова в «медленной» игре. Затем ему поручили предсказывать погоду в Атланте, штат Джорджия, в течение 19 года.96 летних Олимпийских игр. Его преемник (теперь с 256 специализированными шахматными процессорами) победил Каспарова в ответном матче из шести партий в мае 1997 года.

Однако, как всегда, суперкомпьютеры в основном применялись в военных целях. После подписания Соединенными Штатами в 1996 году Договора о всеобъемлющем запрещении ядерных испытаний потребность в альтернативной программе сертификации стареющих ядерных арсеналов страны побудила Министерство энергетики профинансировать Инициативу ускоренных стратегических вычислений (ASCI). Цель проекта заключалась в том, чтобы к 2004 году создать компьютер, способный моделировать ядерные испытания, — для этого требовался компьютер, способный выполнять 100 триллионов флопс (100 терафлопс; самым быстрым из существующих компьютеров в то время был Cray T3E, способный производить 150 миллиардов флопс). ). ASCI Red, построенный в Sandia National Laboratories в Альбукерке, штат Нью-Мексико, совместно с корпорацией Intel, был первым, достигшим скорости 1 TFLOPS. Использование 9072 стандартных процессора Pentium Pro, в декабре 1996 г. он достиг 1,8 терафлопс и был полностью готов к июню 1997 г.

В то время как в Соединенных Штатах преобладал многопроцессорный подход, в Японии корпорация NEC вернулась к более старому подходу к индивидуальному проектированию компьютерного чипа — для своего Earth Simulator, который удивил многих компьютерных ученых, заняв первое место в рейтинге TOP500 по скорости суперкомпьютера. список в 2002 году. Однако он удерживал эту позицию недолго, так как в 2004 году был выпущен прототип IBM Blue Gene / L с 8,192 узла обработки, достигли скорости около 36 TFLOPS, что чуть превышает скорость Симулятора Земли. После двух удвоений количества процессоров ASCI Blue Gene/L, установленный в 2005 году в Sandia National Laboratories в Ливерморе, Калифорния, стал первой машиной, преодолевшей заветную отметку в 100 TFLOPS со скоростью около 135 TFLOPS. Другие машины Blue Gene/L с аналогичной архитектурой занимали многие из первых мест в последовательных списках TOP500. Благодаря регулярным улучшениям ASCI Blue Gene/L в 2007 году достиг скорости, превышающей 500 TFLOPS. Эти суперкомпьютеры IBM также заслуживают внимания благодаря выбору операционной системы, Linux и поддержке IBM в разработке приложений с открытым исходным кодом.

Первый компьютер с производительностью более 1000 TFLOPS, или 1 петафлопс, был построен IBM в 2008 году. Известная как Roadrunner в честь птицы штата Нью-Мексико, машина была впервые протестирована на объектах IBM в Нью-Йорке, где она достигла рубежа, прежде чем разбирается для отправки в Лос-Аламосскую национальную лабораторию в Нью-Мексико. В тестовой версии использовалось 6 948 двухъядерных микрочипов Opteron от Advanced Micro Devices (AMD) и 12 960 процессоров Cell Broadband Engine от IBM (впервые разработанных для использования в видеосистеме Sony Computer Entertainment PlayStation 3). Процессор Cell был разработан специально для выполнения интенсивных математических вычислений, необходимых для обработки механизмов моделирования виртуальной реальности в электронных играх — процесс, весьма аналогичный вычислениям, необходимым научным исследователям для работы со своими математическими моделями.

Посмотрите, как исследователи моделируют трехмерное движение человеческого риновируса с помощью суперкомпьютера IBM Blue Gene Q, чтобы понять, как работает вирус.

Просмотреть все видео к этой статье. впервые провести компьютерное моделирование, основанное на основных принципах физики, а не просто на упрощенных моделях. Это, в свою очередь, открыло перспективы для прорывов в таких областях, как метеорология и глобальный анализ климата, фармацевтический и медицинский дизайн, новые материалы и аэрокосмическая техника.