Задание для ДЗ по вычислительным системам в 2021 году.

В одной из первых лекций приводился график развития производительности лучших суперкомпьютеров (рис.1).

#1

#500

Сумма первых пятисот

Для сравнения: темпы роста по закону Мура

Рис 1. Темпы роста производительности лучших суперкомпьютеров.

Видим, что многие годы, темпы роста полностью соответствовали закону Мура, хотя регулярно появлялись факторы противодействующие темпам роста. Однако последние годы наблюдается слабая тенденция к замедлению темпов роста производительности.

Вопрос. Почему темпы роста замедляются ведь речь идёт о суперкомпьютерах, давайте удвоим количество шкафов в компьютере – вот и получим простое удвоение мощности вычислений?

Простое объяснение №1. Нужно вдвое больше энергии, а и один суперкомпьютер потребляет энергию как маленький город.

Опровержение. Ничего страшного, просто надо будет снабжать энергией пару таких городов. В крайнем случае, построим рядом дополнительную электростанцию.

Простое объяснение №2. Нужно вдвое больше охлаждения. А это невозможно.

Опровержение. Это возможно – охлаждение атомного реактора более трудоёмкая задача, но она успешно решена.

Простое объяснение №3. Да, никому сейчас не нужен более мощный суперкомпь­ютер, для него нет задач.

Опровержение. Задач много, например, система массового распознавания лиц пока, с помощью суперкомпьютера, может распознавать не более 1000 лиц одновременно, а когда в городе установлены тысячи камер, то на них может быть до миллиона лиц и распознавание становится непосильной задачей. Особенно сейчас, когда остро стоит вопрос обеспечения безопасности и слежки. Также остаются традиционные задачи, например предсказание погоды, сейчас погодные компьютеры вынуждены манипулировать блоками более километра, а если увеличить производительность на порядок, то можно будет получить прогноз с точностью до 100м – это очень важно для таких малоразмерных, но опасных явлений, как торнадо и смерчи.

Простое объяснение №4. Частота процессоров не растёт, вот и суперкомпьютеры тормозят с ростом.

Опровержение. Частота не растёт уже лет 15, а за это время производительность суперкомпьютеров выросла примерно в 10000 раз.

Ответу на поставленный вопрос и должно быть посвящено эссе.

Может быть, дело в том, что близок какой технологический барьер? Если да, то какой именно и какова будет предельная производительность при достижении этого барьера?

Может быть ответ лежит совсем не в технической плоскости?

Объём эссе не регламентируется. Главное – должны быть ясные и непротиворечивые аргументы в пользу Вашего объяснения.