A legtöbb ember a „flop” szót olyasmire asszociálja, amit egy nyúl füle csinál, vagy amit ők maguk csinálnak a kanapén egy nehéz munkanap után. A számítástechnikai nyelvben azonban a FLOPS a lebegőpontos műveletek másodpercenkénti rövidítése – ez a számítási teljesítmény és sebesség kritikus mérőszáma.
Egy gigaflop egymilliárd lebegőpontos művelet másodpercenként, egy teraflop egy billió, egy petaflop pedig egy kvadrillió. A FLOPS különösen fontos, ha nagy teljesítményű számítástechnikáról beszélünk.
Amióta az IBM a huszadik század első napjaiban elkezdett üzleti gépeket készíteni, a cél mindig az volt, hogy segítsék az ügyfeleket a hatékonyság és a sebesség növelésében, hogy javítsák az eredményt. A lyukkártyáktól a szalagokon át az elektromos írógépekig – minden a termelékenység növeléséről szólt.
Ám amikor megjelentek a mai számítógépek, majd az Internet, valami új jelent meg: az adatok. És azóta az adatok mennyisége és az adatforrások száma exponenciálisan nőtt minden nap, hónapban és évben – és nincs jele a lassulásnak. Ez a „Big Data” korszaka.
Szerencsére a nagy teljesítményű számítástechnika megjelenésével olyan rendszereink vannak, amelyek képesek elképesztő mennyiségű adat kezelésére olyan feldolgozási időkben, amelyek néhány éve még elképzelhetetlennek tűntek.
Sokáig a nagy teljesítményű számítástechnika következő döntő mérföldkövének tekintették, hogy a petaflop elérése – egy kvadrillió vagy ezer billió számítás másodpercenként – volt a célja a vezető tudományos, műszaki és katonai szervezeteknek az Egyesült Államokban, Japánban, Kínában és az Egyesült Államokban. Európai Únió. Az egyre inkább adatvezérelt világban ezen entitások mindegyike a szuperszámítástechnikai képességeket a nemzetgazdasági versenyképesség szimbólumának tekintette.
A legelső, aki elérte ezt a mérföldkövet, az IBM Roadrunner szuperszámítógépe volt 2008-ban – így nevezték el Új-Mexikó állammadaráról, ahol az ügyfél, a Los Alamos National Laboratory található. A 133 millió dolláros fejlesztést követően a Roadrunner gépet elsősorban titkos katonai problémák megoldására használják, hogy az ország nukleáris fegyvereinek készletei továbbra is megfelelően működjenek, ahogy öregszik. Ezenkívül szimulálja a fegyverek viselkedését a másodperc első töredékében egy robbanás során.
A Roadrunner gép volt a legelső „hibrid” szuperszámítógép, ami azt jelenti, hogy két különböző típusú processzorarchitektúrát tartalmaz – az IBM PowerXCell™ 8i chipet, egy továbbfejlesztett Cell Broadband Engine™ chipet, amelyet eredetileg videojáték-platformokhoz fejlesztettek ki – és x86 processzorokat másik beszállító. A 12 960 PowerXCell processzort gyorsítóként vagy turbófeltöltőként használják a számítások egy részéhez.
A Roadrunner fejlesztése 2002-ben kezdődött, és 2006-ban került az internetre. Egyedülálló kialakítása és összetettsége miatt három szakaszban készült el. Az IBM Poughkeepsie-i (NY) létesítményében összeszerelt és tesztelt Roadrunner szuperszámítógép számos IBM BladeCenter ® állványa és szekrénye egy közepes méretű raktár alapterületét foglalta el az ügyfélnek történő szállítás előtt. Végül 21 nyerges pótkocsira lenne szükség ahhoz, hogy Los Alamosba szállítsák.
Érdekes kontrasztban azonban a legtöbb hagyományos szuperszámítógép-konstrukcióval összehasonlítva a Roadrunner gép hibrid formátuma szó szerint elszívja az energiát (2,35 megawatt), és wattonként 437 millió számítást teljesít. Ez fele volt annak a teljesítménynek, amely a legközelebbi versenytárs működéséhez szükséges volt, amikor elérte a petaflop mérföldkövet.
Az IBM és mások által épített többi szuperszámítógép azóta elérte a petaflop határt, de a Roadrunner szuperszámítógép volt az első.
Most az exascale számítástechnika felé tart a verseny – ezerszeres növekedést kell elérni új technológiák, például fényimpulzusok vagy nanoméretű széncsövek használatával, hogy túllépjünk a mai chipeken és összekapcsolásokon.
Az IBM Research közelmúltbeli bejelentései a CMOS Integrated Silicon Nanophotonics kapcsán segíthetik az IBM-et, hogy átvegye a vezetést ebben a versenyben. Ez az új exascale technológia elektromos és optikai eszközöket integrál ugyanazon a szilíciumdarabon, lehetővé téve, hogy a számítógépes chipek fényimpulzusok segítségével kommunikáljanak – elektromos jelek helyett –, ami kisebb, gyorsabb és energiahatékonyabb chipeket eredményez, mint a hagyományos technológiákkal lehetséges.
Az optikai eszközök és funkciók közvetlenül egy szilícium chipbe történő integrálásával, amely lehetővé teszi a jelenlegi feldolgozási teljesítmény 10-szeresét, a feldolgozási teljesítményre és sebességre vonatkozó jelenlegi szabályok és korlátozások újraírásra kerülnek. A nagyteljesítményű számítástechnika új generációja születik, az IBM ismét új utat tör a tudomány és az üzlet metszéspontjában.