Voltando no tempo, lá nos anos 60 estava a ser lançado o primeiro supercomputador, o Atlas, que foi instalado na Universidade de Manchester, e é muito menos poderoso comparando com um computador desktop que quase todo mundo tem em casa nos dias de hoje. Desde os anos 60, podemos ver que a tecnologia está a dar grandes saltos. Estas mudanças antes duravam muito para sentir-se, mais por estarmos num ritmo muito elevado de desenvolvimento tecnológico, vemos que de 5 em 5 anos os supercomputadores tornam-se obsoletos, graças a este grande avanço em informação e desenvolvimento de computadores e pesquisa tecnológica.
Os Supercomputadores da actualidade são medidos em PetaFLOPS, uma velocidade de processamento igual a um milhão de bilhões, ou mil trilhões, operações de ponto flutuante por segundo. Estas supermáquinas servem para ajudar nas pesquisas de cientistas, meteorologistas na previsão do tempo ou aquecimento global, para estimular actividades do cérebro ou efeitos do aquecimento global, avanços tecnológicos e segurança nuclear, e muitas outras coisas em todo o mundo.
Segundo um cientista sênior do Beijing Computing Center, afirma que uma pequena fração destes supercomputadores esta sendo usada actualmente. Ele afirma que um supercomputador, não importa o quão rápido ele é hoje, ele tornar-se um lixo em cinco anos.
Apesar desta afirmação, as nações ainda estão a investir bilhões de dólares por ano na corrida para avanços na tecnologia e se tornarem os melhores jogadores no mundo da tecnologia de supercomputador. A velocidade destes supercomputadores varia muito, por isso iremos fazer a sua classificação pelos seus preços exorbitantes.
10. IBM Roadrunner (Estados Unidos) – $130 milhões
O Roadrunner foi construído pela IBM para o Laboratório Nacional de Los Alamos, no Novo México, EUA. Ele tornou-se apenas operacional em 2008, ele foi projectado para ter um desempenho máximo de 1,7 petaFLOPS. No dia 25 de maio de 2008, ele alcançou1,026 petaFlops, tornando-se o primeiro sistema no mundo a alcançar 1.0 petaflops no TOP500 Linkpack. E em novembro do mesmo ano ele alcançou um desempenho superior de 1,456 petaFLOPS, mantendo o seu lugar no top da lista TOP500.
De acordo com a lista Supermicro Green500, em 2008, Roadrunner foi escolhido como o quarto maior supercomputador com eficiência em termos energéticos do mundo. Em 31 de março de 2013 o supercomputador foi desmontado e substituído pelo supercomputador chamado Cielo, este por sua vez é mais eficiente em termos energéticos.
9. Vulcan BlueGene/Q (Estados Unidos) – $100 milhões
O Vulcan é um supercomputador de 24-rack que foi criado pela IBM para o DoE e está estacionado no Laboratório Nacional Lawrence Livermore, em Livermore, Califórnia, EUA. Actualmente é o quinto supercomputador mais rápido do mundo com um pico de 5 petaflops, de acordo com a Top500.org. O BlueGene/Q é a terceira geração de projectos da IBM (após o BlueGene/L e BlueGene/P), que visa o desenvolvimento de supercomputadores que podem atingir a velocidade de funcionamento na faixa de petaFLOPS e com baixo consumo de energia.
O Vulcan tornou-se funcional em 2013, no Laboratório Nacional Lawrence Livermore para investigação na área de biologia, física de plasma, ciência do clima, sistemas moleculares, engenharia sólida e fluida, e outros temas complexos de estudo. Também é utilizado para apoiar as missões do DoE e da Administração Nacional de Segurança Nuclear (NNSA).
8. SuperMUC (Alemanhã) – $111 milhões
O SuperMUC actualmente é o décimo quarto supercomputador mais rápido do mundo, em 2013 ele era o décimo supercomputador mais rápido do mundo, mais com a velocidade da evolução tecnológica, ele foi logo superado. Mais ele ocupa a segunda posição dos supercomputadores na Alemanha. SuperMUC funciona está a funcionar nas instalações do Centro de Supercomputação de Leibniz (LRZ) na Academia Bávara de Ciências, ele encontrasse instalado perto de Munich.
Desenvolvido pela IBM, roda o sistema Linux, contém mais de 19,000 processadores Intel e Westmere-EX, e tem um pico de desempenho de mais de 3 petaFLOPS. O sistema conhecido pela sua forma de resfriamento, uma nova descoberta da IBM, chamado Aquasar, que utiliza água quente para poder resfriar os processadores. O projecto reduz o uso de energia eléctrica no resfriamento em 40%.
O SuperMUC é utilizado por pesquisadores europeus em diversas áreas, como medicina, astrofísica, cromodinâmica quântica, dinâmica de fluidos computacional, ciências biológicas, química computacional, análise de genoma, e simulações de terremoto.
7. Trinity (Estados Unidos) – $174 milhões
Este supercomputador Trinity foi encomendado pelo governo dos Estados Unidos para manter o seu arsenal nuclear seguro. O governo dos Estados Unidos unidos ofereceu ao fabricante de supercomputadores Cray um contracto de 174 milhões de dólares americanos para construir este supercomputador Cray XC, juntamente com um sistema de armazenamento Cray Sonexion para a Administração Nacional de Segurança Nuclear (NNSA), para poder manter uma segurança eficiente e segura do seu arsenal nuclear.
6. Sequoia BlueGene/Q (Estados Unidos) – $250 milhões
Mais uma vez a IBM entra no jogo dos supercomputadores e mais uma vez a NNSA por trás desta encomenda. A IBM desenvolveu o BlueGene/Q supercomputador Sequoia para a NNSA, como parte de um Programa de Computação e Simulações Avançadas. Ele foi implantado em junho de 2012 no Laboratório Nacional Lawrence Livermore, e que tornou-se imediatamente o computador mais rápido do mundo, de acordo com a TOP500.org. Atualmente ocupa o terceiro lugar no local de instalação, com um pico teórico de 20 petaFLOPS, ou 20 trilhões de cálculos por segundo.
A Sequoia foi o primeiro supercomputador a ultrapassar os 10 petaFLOPS na sustentação de desempenho, e alguns aplicativos científicos de medição de recordes foram rodados no sistema. Por exemplo, o código Cardioid – um modelo de projecto que realiza a eletrofisiologia do coração humano – alcançou quase 12 petaFLOPS com uma simulação em tempo real. O computador também é usado para estudos de astronomia, energia, genoma humano, alterações climáticas, e claro, armas nucleares.
5. ASC Purple and BlueGene/L (Estados Unidos) – $290 milhões
Estes dois supercomputadores veio como um único pacote. Os dois computadores foram anunciados pelo DoE em 2002, num contracto com à IBM por 290 milhões de dólares. Eles foram instalados em 2005 no Laboratório Lawrence Livermore, e foi descomissionado em 2010. Na época o ASC Purple ocupou a 66º posição na lista TOP500 de supercomputadores. E o BlueGene/L era de uma geração mais antiga, e um modelo inferior ao BlueGene/Q, o sistema possui actualmente quatro supercomputadores diferentes na lista top 10 da TOP500.
O ASC Purple no Laboratório Lawrence Livermore foi construído como a quinta fase do Departamento de Energia dos EUA e NNSA no Programa de Computação e Simulação Avançada, construído para simular e substituir o experimento de teste ao vivo de Armas de Destruição em Massa (WMD – Weapons of Mass Destruction). Já o BlueGene/L estava focado em áreas cientificas importantes, tais como a previão das alterações climáticas globais e estudar a interação entre a densidade atmosférica e poluição.
Numa conferencia de imprensa, o DoE anunciou que estes dois sistemas teriam 1,5 vezes mais poder de processamento do que todas as outras 500 máquinas juntas da lista TOP500 de 2002.
4. Sierra and Summit (Estados Unidos) – $325 milhões
Desta vez a IBM não está sozinha, em colaboração com a Nvidia, eles unem força para ajudar a América para recuperar sua posição no top dos supercomputadores mais velozes do mundo, avanços de tecnologia, a investigação cientifica, e segurança econômica e nacional. Construído usando IBM Power Servers e aceleradores Nvidia Tesla GPU, os dois supercomputadores Sierra and Summit serão instalados em 2017.
Actualmente, o supercomputador da China Tianhe-2 é o computador mais rápido do mundo, capaz de atingir 55 petaFLOPS de poder, que é duas vezes mais do que o segundo da lista. O próximo sistema da Sierra não terá nenhum problema em executar mais de 100 petaFLOPS, enquanto que o Summit terá capacidade de processamento de até 300 petaFLOPS.
O uso do Sierra no Lawrence Livermore National Laboratory, lá vem a mesma história, será para garantir a segurança e eficiência do programa nuclear do país. Enquanto que a Summit para aplicações cientificas ao redor do mundo.
3. Tianhe-2 (China) – $390 milhões
Como mencionado acima, o Chinês Tianhe-2 (“Milky Way-2” em Inglês ou “Via Láctea-2” em português) é o actual supercomputador mais rápido do mundo. O Tianhe-2 foi desenvolvido por uma equipe de 1.300 cientistas e engenheiros, e ele está localizado no National Supercomputer Center, em Guangzhou. E desde 2013 ele teve consecutivas classificações como o #1 na lista TOP500 supercomputadores mais rápidos. O Tianhe-2 foi patrocinado pelo 863 High Technology Program (Programa 863 de Alta Tecnologia) que foi iniciado pelo governo Chinês em parceria com o governo da província de Guangzhou.
Ele foi construído na China pela Universidade Nacional de Tecnologia de Defesa (NUDT – National University of Defense Technology) depois que o governo dos Estados Unidos rejeitou a Intel o pedido de certificação para exportações de CPUs e placas de co-processadores. Esta foi uma jogada estratégica do governo dos Estados Unidos, e um golpe para a Intel e seus fornecedores. Esta atitude impulsionou a industria chinesa a desenvolverem o seu próprio processador.
O Tianhe-2 é capaz de realiza 33.860 bilhões de cálculos por segundo. Uma hora de cálculos neste supercomputador é o equivalente a 1,000 anos de somas difíceis por 1,3 bilhão de pessoas. Excepcional este numero, e vemos o futuro crescente e brilhante para a tecnologia da informação. O Tianhe-2 é utilizado para aplicações de simulação, análises, e aplicações da segurança do governo.
2. Earth Simulator (Japão) – $500 milhões
Earth Simulator (nome esquisito não é?) foi desenvolvido pelo governo japonês em 1997. Custando aos cofres do estado cerca de 60 bilhões de yen (ienes), ou cerca de 500 milhões de dólares nos dias de hoje. Este supercomputador foi desenvolvido paralelamente como um sistema de vector, rodando modelos climáticos globais, e para avaliar os efeitos do aquecimento global e os problemas em geofísica da terra sólida.
O Earth Simulation (ES) foi concluído em 2002, e foi desenvolvido para a Agência de Exploração Aeroespacial do Japão, o Instituto de Pesquisa de Energia Atômica do Japão, e o Japan Marine Science and Technology Center (Centro de Tecnologia e Ciências Marinhas do Japão.
O Earth Simulation foi o computador mais rápido do mundo entre 2002 e 2004. Com o rápido crescimento da tecnologia desde então, ele não segura mais uma vela, perto dos supercomputadores modernos, mas era uma grande noticia no início do século 21. O ES tem vários recursos para ajudar a proteger o computador contra terremotos (suportes de borracha em um sistema d isolamento sísmico) e raios (um de alta tensão, ninho blindado que paira sobre o edifício)
1. Fujitsu K (Japão) – $1.2 bilhões
O Japão apesar de ter os dois supercomputadores mais caros do mundo. O computador K, nome proveniente da palavra Japonesa “sei”, é o quarto supercomputador mais rápido do mundo, com uma velocidade de 11 petaflops. O sistema custa 140 bilhões de yen (ienes) ou 1,2 bilhões de dólares para ser criado.
No ano de 2011, a TOP500 classificou o K como o supercomputador mais rápido do mundo, e em novembro de 2011, o sistema tornou-se o primeiro computador para o top 10 petaflops oficialmente. E no ano de 2012, o K foi substituído pelo Sequoia da IBM como o supercomputador mais rápido do mundo. O K está localizado no RIKEN, Instituto Avançado de Ciência Computacional, ele é 60 vezes mais rápido do que o Earth Simulation (ES). O K custa 10 milhões de dólares por ano para estar em operação, usando 9,89 MW de potência, ou o equivalente a quase 10.000 casas suburbanas, ou um milhão de computadores desktop vinculados.
