Новое исследование позволит уменьшить суперкомпьютеры до одного сантиметра - ученые

Алматы. 19 ноября. Kazakhstan Today - Ученые из IBM заявили, что новаторское исследование позволит уменьшить размер процессоров самых мощных суперкомпьютеров в мире до размера кубика сахара (1 сантиметр). Целью является уменьшение потребления ими энергии, а не просто уменьшение размеров, передает агентство со ссылкой на GlobalScience.ru.

По словам доктора Бруно Майчела из Цюрихской лаборатории IBM, в будущем цена компьютеров будет больше зависеть от того, насколько они экономны в плане расхода энергии, а не от скорости. Оплата счетов на поддержание работы датацентра будет превышать цену оборудования.

Б. Майчел с коллегами уже создали прототип для демонстрации принципа водяного охлаждения. Они назвали его Aquasar и его габариты превышают размер холодильника.

По подсчетам IBM, Aquasar почти на 50% более экономичней расходует энергию, чем самые продвинутые суперкомпьютеры в мире.

"В прошлом, цена компьютера по большей части формировалась ценой железа - 50 лет назад один транзистор стоил доллар, или франк", - сказал Б. Майчел.

Но если посмотреть на цену сегодня, то цена транзистора - это 1/100 от цены печати всего одной буквы на странице.

Львиная доля расходов энергии приходится на охлаждение, ведь компьютер генерирует тепло в виде побочного продукта.

"В прошлом, большое значение имел список ТОП-500 самых быстрых суперкомпьютеров; компьютеры сортировались по своей производительности. В будущем, его место займет 'Зеленый 500', где компьютеры будут сортироваться по своей энергетической экономичности", - сказал Б. Майчел.

Еще недавно, суперкомпьютеры из этого списка, могли производить 770 млн вычислительных операций за секунду, тратя на это один ватт энергии.

Aquasar достиг почти в полтора раза большего, производя 1,1 млрд операций в секунду. Теперь стала задача по уменьшению его размеров.

"В данный момент, мы работаем над системой Aquasar, состоящей из стойки заполненной процессорами. Мы планируем, что через 10 - 15 лет, мы сможем уменьшить эту систему до размеров одного сахарного кубика - у нас будет суперкомпьютер в сахарном кубике", - пояснил он.

На перемещение информации затрачивается в 1000 раз больше энергии, чем на произведение вычислений с этой информацией по ее прибытии. Более того, узкое место, задерживающее время выполнения операций, заключается именно в доставке информации, замедляющей весь процесс.

Излишки тепла при этом, могут, с определенной долей успешности, быть удалены с помощью воздухообмена. Именно для этого предназначены кулеры. Но такой же объем воды может переносить в 4000 больше тепла, по сравнению с воздухом.

Как рассказал доктор Майчел, системы охлаждения значительно утяжеляют систему. На один миллиграмм транзисторов, в современном стандартном чипе, приходится 1 килограмм охлаждающего оснащения.

Частичное решение, которое используется в прототипе, заключается в водяном охлаждении на основе облегченной, более эффективной циркуляции воды, на подобии разветвленной сердечнососудистой системы человека.

Но инженеры собираются пойти еще дальше. Они хотят складывать процессоры друг на друга в большие стопки, отделенные друг от друга каналами водяного охлаждения, не толще человеческого волоса.

Поскольку большое расстояние между процессорами негативно сказывается на скорости работы и выделяет излишки тепла, такое близкое расположение чипов позволит одновременно решить проблемы скорости, размера и эксплуатационных расходов.

В подтверждение работоспособности этого принципа, команда соорудила стеллаж высотой в четыре процессора. Но, по словам доктора Майчела, предстоит еще много работы.

Одним из главных технических вызовов инженерам станет обеспечение связи между чипами, которые должны работать как проводники и быть водонепроницаемыми.

При использовании информации гиперссылка на информационное агентство Kazakhstan Today обязательна. Авторские права на материалы агентства.