Superkompjuter na stolu

Kako skratiti dugo čekanje u korišćenju računarskog vremena?

Glavolomna zagonetka ponajviše tišti naučnike i stručnjake, suočene sa veoma zahtevnim proračunavanjima i oponašanjima.

Džon Stoun, istraživač i programer na Univerzitetu Ilinois (SAD), uhvatio se u koštac sa dotičnim iskušenjem. Plod jednogodišnjeg napora družine koju je predvodio zove se – lični supekompjuter (personal supercomputer) ili skalamerija s mnoštvom grafičkih procesora koja je u stanju da izvede složena oponašanja (simulacije).

Umesto zaludnog čekanja u redu pred velikom mašinom, izračunavanja se obavljaju na svakom radnom stolu. Naučna istraživanja su na dobitku.

Lični superkompjuteri su dostupniu svakojakim izdanjima ili za svačiji ukus: i kao grozdovi centralnih procesorskih jedinica (CPU) i kao umrežene grafičke procesorske jedinice (GPU). U drugom obličju istraživačima je na raspolaganju brz i lak pristup ogromnoj računarskoj snazi. Proizvođačima grafičkih čipova, kao što se „Envidija” i AMD, već se osmehuje brk.

Superkompjuteri, inače, važe za zvezde računarstva, jer su osposobljeni da jednoj sekundi urade milione računskih radnji. Ranije se mislilo na „Krejove” ili IMB-ove grdosije, smeštene u brojnim ormanima, kada bi neko pomenuo reč superkompjuter. Jedina im je mana što su veoma skupi: za najbrži na svetu, „pticu trkačicu” (IBM RoadRunner), morate izbrojati 120 miliona dolara! Otuda su dostpuni samo kompanijama s dubokim džepom i državnim ustanovama.

Zar je potreban ubedljiviji razlog da stručnjaci i naučnici izdvoje znatno manje novca za prilično brzu „elektronsku računaljku”, obdarenu velikom moći računanja, koja nije veća od slične na stolu?

Porudžbine su, od 2003. do 2008, rasle po 20 postotaka godišnje: kompanija „Envidija” je u proteklih 365 dana prodala 5.000 komada ličnog superkompjutera, nazvanog „Tesla”, čak 250 puta bržeg od običnog ličnog računara na stolu. I to po ceni od samo 10.000 dolara za komad.

Većina američkih univerzitetskih istraživača već je podnela zahtev Nacionalnoj naučnoj zadužbini (NSF), koja namiruje troškove određenog broja „procesorskih sati”, da im se odobri korišćenje superkompjutera u velikim računarskim središtima. Sada su razvrstani po spisku, postrojeni kao pošiljaoci ispred poštanskog šaltera. Da li biste više voleli da rasipate dragoceno vreme čekajući na svoj red ili da iz svoje sobe to uradite?

Ne mučite se, odgovor znamo. Iako nisu toliko brzi kao najmoćniji, lični superkompjuteri uzimaju maha. Pominjani „Tesla”, s četiri grafička čipa, u istovremenoj (paralelnoj) obradi podataka dostiže četiri teraflopsa (biliona izračunavanja u sekundi), što je četiri hiljadita dela moći „ptice trkačice” čija brzina iznosi jedan petaflops (hiljadu biliona ili milijardu milijardi). Ali i to je sasvim dovoljno za većinu da završe posao, jer se uveliko skraćuje vreme čekanja na ishod: sada iznosi samo 20 minuta u poređenju sa superkompjuterskim koje potraje nekoliko sati.

Džon Stoun je sa saradnicima osmislio program (softver) za slikovno (vizelno) dočaravanje ustrojstva biomolekula na 19 povezanih ličnih superkompjutera, koje istovremeno koristi 30 istraživača. Krupan podsticaj novoj vrsti bržih „elektronskih računaljki” dali su programski jezici osmišljeni za grafičke procesore.