Supercomputer/Storia

Wikibooks, manuali e libri di testo liberi.
Jump to navigation Jump to search
  1. DefinizioneSupercomputer/Definizione
  2. StoriaSupercomputer/Storia
  3. Tassonomia di FlynnSupercomputer/Tassonomia di Flynn
  4. Calcolo paralleloSupercomputer/Calcolo parallelo
  5. HardwareSupercomputer/Hardware
  6. PipelineSupercomputer/Pipeline
  7. Processore vettorialeSupercomputer/Processore vettoriale
  8. CacheSupercomputer/Cache
  9. Uniform Memory AccessSupercomputer/Uniform Memory Access
  10. Non-Uniform Memory AccessSupercomputer/Non-Uniform Memory Access
  11. Raffreddamento a liquidiSupercomputer/Raffreddamento a liquidi
  12. RAIDSupercomputer/RAID
  13. SoftwareSupercomputer/Software
  14. Legge di AmdahlSupercomputer/Legge di Amdahl
  15. OccamSupercomputer/Occam
  16. MPISupercomputer/MPI
  17. PVMSupercomputer/PVM
  18. openMosixSupercomputer/openMosix
  19. Misura delle prestazioniSupercomputer/Misura delle prestazioni
  20. UtilizziSupercomputer/Utilizzi
  21. Elenco di computer: · Macchina AnaliticaSupercomputer/Macchina Analitica · ColumbiaSupercomputer/Columbia · ENIACSupercomputer/ENIAC · ILLIAC IVSupercomputer/ILLIAC IV · CDC 6600Supercomputer/CDC 6600 · CDC 7600Supercomputer/CDC 7600 · CDC CyberSupercomputer/CDC Cyber · CDC STAR-100Supercomputer/CDC STAR-100 · ETA10Supercomputer/ETA10 · TX-0Supercomputer/TX-0 · SAGESupercomputer/SAGE · Cray-1Supercomputer/Cray-1 · Cray-2Supercomputer/Cray-2 · Cray X-MPSupercomputer/Cray X-MP · IBM 7030Supercomputer/IBM 7030 · Zuse Z1Supercomputer/Zuse Z1 · Zuse Z2Supercomputer/Zuse Z2 · Zuse Z3Supercomputer/Zuse Z3 Elenco attuale dei 500 computer più potenti al mondo - TOP500Supercomputer/Elenco attuale dei 500 computer più potenti al mondo - TOP500
Il Cray-1 una macchina rivoluzionaria per l'epoca (1976)

Usualmente si ritiene che i supercomputer siano i più potenti computer del pianeta, questa classificazione comprende tutti i primi computer a partire dalla macchina analitica di Babbage passando per i vari modelli di Zuse (i primi computer funzionanti) fino ad arrivare ai supercomputer dei giorni nostri.

Molti esperti dell'informatica invece fanno risalire i supercomputer agli anni cinquanta e in particolare al NORC prodotto da IBM per via delle soluzioni particolari adottate per ottenere una macchina con le migliori prestazioni e quindi con soluzioni tecniche diverse da quelle utilizzate per i modelli precedenti.

Tra gli anni 60 e la metà degli anni 70 la società CDC con i suoi supercomputer fu l'azienda leader del settore. I tecnici della CDC per ottenere elevate prestazioni di calcolo svilupparono diverse soluzioni tecnologiche come l'utilizzo di processori specializzati per i diversi compiti (CDC 6600), l'utilizzo di pipeline (CDC 7600) e l'utilizzo di processori vettoriali (CDC STAR-100). Scelte strategiche della CDC rischiarono di far fallire la società e alcuni tecnici insoddisfatti dei dirigenti della società abbandonarono la CDC per tentare nuove strade. Tra questi il più famoso fu Seymour Cray che con il Cray-1 segnò una nuova strada per le soluzioni tecnologiche utilizzate e per l'elevata potenza di calcolo sviluppata.

Dalla metà degli anni 70 fino alla fine degli anni 80 la Cray Research rappresentò il leader nel settore del supercalcolo. Cray estese le innovazioni utilizzate nelle macchine della CDC portandole al loro estremo ed utilizzando soluzioni innovative come il raffreddamento a liquido o delle strutture a torre ove alloggiare le schede con le unità di calcolo in modo da ridurre la lunghezza media delle connessioni.

Negli anni 90 i supercomputer divennero macchine a parallelismo massivo basate su centinaia se non migliaia di processori elementari. Inizialmente questi processori erano ancora dei processori sviluppati esplicitamente per il supercalcolo come quelli utilizzati dal CM-5/1024 ma verso la fine degli anni novanta oramai si era passati definitivamente a processori generici che fornivano elevate prestazioni e costi ridotti per via della produzione in serie attuata da ditte come Intel o Advanced Micro Devices.

Negli ultimi anni i supercomputer sono macchine sempre più parallele e dotate di un numero sempre maggiore di processori elementari. Esempio eclatante è il Blue Gene/L che con i suoi 131.072 processori è la più potente macchina del pianeta. Questa macchina è dotata di processori PowerPC 440, una variante della famiglia di processori PowerPC G5. Difatti i moderni processori sono realizzati dalle case produttrici grazie a complessi programmi attraverso i quali disegnarne gli schemi e compilarli in formato intellegibile per le apparecchiature che provvederanno alla fabbricazione. Quindi per adattare un processore generico basta modificare il programma e ricompilarlo.

È da notare che l'Europa dopo un inizio promettente non ha mai trainato la ricerca dell'ambito dei supercomputer e in generale dei computer. Dalla seconda guerra mondiale fino agli anni 90 gli Stati Uniti d'America hanno praticamente posseduto sempre i più potenti computer del pianeta. Ma dagli anni 90 in poi il Giappone ha iniziato ad imporsi come competitore credibile all'egemonia Statunitense grazie a cospicui finanziamenti pubblici a progetti di supercalcolo. Negli ultimi anni il progetto Blue Gene (finanziato dal Dipartimento della Difesa Statunitense) ha rinsaldato la posizione Statunitense ed al momento non sono noti progetti in grado di intaccare la posizione Statunitense nel settore del supercalcolo.

Linea del tempo dei supercomputer[modifica]

Periodo Supercomputer Velocità di picco Posizione
1936 Macchina analitica di Babbage 0.3 OPS RW Munro, Woodford Green, Essex, Regno Unito
1938 Zuse Z1 0.9 FLOPS Konrad Zuse appartamento dei genitori, Methfeßelstraße, Berlino, Germania
1939 Zuse Z2 0.9 OPS Konrad Zuse appartamento dei genitori, Methfeßelstraße, Berlino, Germania
1941 Zuse Z3 1.4 FLOPS German Aerodynamics Research Institute (Deutsche Versuchsanstalt
für Luftfahrt
) (DVL), Berlino, Germania
1942 Atanasoff Berry Computer (ABC) 30 OPS Iowa State University, Ames, Iowa, USA
1942 Telecommunications Research Establishment Heath Robinson 200 OPS Bletchley Park, Regno Unito
1943 Tommy Flowers Colossus 5 kOPS Bletchley Park, Regno Unito
1946–
1948
University of Pennsylvania ENIAC 50 kOPS Aberdeen Proving Ground, Maryland, USA
1954 IBM NORC 67 kOPS Naval Surface Warfare Center Dahlgren Division, Dahlgren, Virginia, USA
1956 Massachusetts Institute of Technology TX-0 83 kOPS Massachusetts Institute of Technology, Lexington, Massachusetts, USA
1958 IBM Semi Automatic Ground Environment 400 kOPS 23 basi United States Air Force nel Nord America
1960 UNIVAC LARC 500 kFLOPS Lawrence Livermore National Laboratory, California, USA
1961 IBM 7030 "Stretch" 1.2 MFLOPS Los Alamos National Laboratory, New Mexico, USA
1964 CDC 6600 3 MFLOPS Lawrence Livermore National Laboratory, California, USA
1969 CDC 7600 36 MFLOPS Lawrence Livermore National Laboratory, California, USA
1974 CDC STAR-100 100 MFLOPS Lawrence Livermore National Laboratory, California, USA
1975 Burroughs ILLIAC IV 150 MFLOPS NASA Ames Research Center, California, USA
1976 Cray-1 250 MFLOPS Los Alamos National Laboratory, New Mexico, USA (più di 80 nel pianeta)
1981 CDC Cyber 205 400 MFLOPS (molti siti nel pianeta)
1983 Cray X-MP/4 941 MFLOPS Los Alamos National Laboratory Lawrence Livermore National Laboratory Battelle; Boeing
1984 M-13 2.4 GFLOPS Scientific Research Institute of Computer Complexes, Mosca, Unione Sovietica
1985 Cray-2/8 3.9 GFLOPS Lawrence Livermore National Laboratory, California, USA
1989 ETA10-G/8 10.3 GFLOPS Florida State University, Florida, USA
1990 NEC SX-3/44R 23.2 GFLOPS NEC Fuchu Plant, Fuchu, Giappone
1991 APE100 100 GFLOPS INFN, Roma, Italia
1993 Thinking Machines CM-5/1024 59.70 GFLOPS Los Alamos National Laboratory; National Security Agency
1993 Fujitsu Numerical Wind Tunnel 124.50 GFLOPS National Aerospace Lab, Giappone
1993 Intel XP/S140 143.40 GFLOPS Sandia National Laboratories, USA
1994 Fujitsu Numerical Wind Tunnel 170.40 GFLOPS National Aerospace Lab, Giappone
1996 Hitachi SR2201/1024 220.4 GFLOPS University of Tokyo, Giappone
1996 Hitachi/Tsukuba CP-PACS/2048 368.2 GFLOPS Center for Computational Physics, University of Tsukuba, Tsukuba, Giappone
1997 Intel ASCI Red/9152 1.338 TFLOPS Sandia National Laboratories, Albuquerque, USA
1999 Intel ASCI Red/9632 2.3796 TFLOPS Sandia National Laboratories, Albuquerque, USA
2000 IBM ASCI White 7.226 TFLOPS Lawrence Livermore National Laboratory, California, USA
2002 NEC Corporation Earth Simulator 35.86 TFLOPS Earth Simulator Center, Giappone
2004 SGI Columbia 42.7 TFLOPS Project Columbia, NASA Advanced Supercomputing facility, USA
2004 IBM Blue Gene/L (32,768) 70.72 TFLOPS United States Department of Energy/IBM, USA
2005 IBM Blue Gene/L (65,536) 136.8 TFLOPS United States Department of Energy/United States National Nuclear Security Administration/Lawrence Livermore National Laboratory, USA
2005 IBM Blue Gene/L (131,072) 280.6 TFLOPS United States Department of Energy/United States National Nuclear Security Administration/Lawrence Livermore National Laboratory, USA