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Você sabe qual limite de velocidade de supercomputador foi quebrado desde 2017?
Um supercomputador é um computador com desempenho de computação extremamente alto. Seu poder de computação é muito superior ao de computadores de uso geral. O desempenho do supercomputador é frequentemente medido em operações de ponto flutuante por segundo (FLOPS) em vez de instruções por segundo (MIPS). Desde 2022, supercomputadores com mais de 1018 FLOPS surgiram no mercado. Eles são chamados de supercomputadores "exascale", o que significa que podem executar centenas de trilhões de cálculos. Nesse contexto, a história e o desenvolvimento dos supercomputadores se tornam particularmente importantes.
A evolução dos supercomputadores
A história dos supercomputadores pode ser rastreada até a década de 1960, quando a maioria dos principais supercomputadores foi projetada por Seymour Cray. Ele desenvolveu uma série de supercomputadores icônicos na Control Data Corporation e mais tarde na Cray Research. Os primeiros supercomputadores eram projetos convencionais altamente otimizados e podiam rodar muito mais rápido do que outros computadores da época. Portanto, com o tempo e com a adição da tecnologia de computação paralela, o desempenho dos supercomputadores aumentou rapidamente.
Na década de 1970, os projetos de processadores vetoriais se tornaram populares, especialmente com o lançamento do Cray-1 em 1976, que é considerado um supercomputador clássico.
Tendências de desenvolvimento atuais
De acordo com as últimas estatísticas, em novembro de 2024, o El Capitan, no Laboratório Nacional de Los Alamos, nos Estados Unidos, é considerado o supercomputador mais rápido do mundo, e os Estados Unidos ocupam cinco assentos entre os dez primeiros do mundo. Com o desenvolvimento da tecnologia, cada vez mais países têm investido em pesquisa e desenvolvimento de supercomputadores, especialmente China e Japão, que fizeram progressos significativos nesse sentido.
Áreas de aplicação dos supercomputadores
Os supercomputadores têm uma ampla gama de aplicações, abrangendo muitos campos importantes, como ciência computacional, previsão do tempo, pesquisa climática, exploração de petróleo, modelagem molecular e diversas simulações físicas. Além de serem capazes de realizar cálculos complexos, esses supercomputadores também forneceram grande suporte para o desenvolvimento de muitas tecnologias modernas. Especialmente no estudo da mecânica quântica, os supercomputadores permitem que os cientistas realizem simulações e cálculos sem precedentes, acelerando o progresso da pesquisa científica.
Os supercomputadores também são ferramentas indispensáveis no campo da análise de criptografia digital, ajudando a decifrar muitos métodos de criptografia que antes eram considerados inquebráveis.
Consumo de energia e gestão térmica
À medida que o desempenho da computação continua a aumentar, surgiram problemas relacionados ao consumo de energia e ao gerenciamento térmico dos supercomputadores. Esses sistemas exigem energia não apenas para atender às suas necessidades de computação, mas também para ter sistemas de resfriamento eficazes para evitar superaquecimento. Por exemplo, o famoso supercomputador Tianhe-1A tem uma demanda de energia de até 4,04 MW, o que, se não for gerenciado adequadamente, pode representar uma ameaça à estabilidade do sistema.
Desafios e oportunidades futuros
Olhando para o futuro, com o desenvolvimento da inteligência artificial e da tecnologia de computação de alto desempenho, o design e a aplicação de supercomputadores inevitavelmente despertarão novas faíscas. Cada vez mais países estão aumentando seus investimentos em supercomputadores e se concentrando em pesquisas sobre eficiência de combustível e uso sustentável de recursos. Isso permite que os supercomputadores não apenas desempenhem um papel importante na pesquisa científica, mas também contribuam para a sustentabilidade ambiental.
Nesse contexto, precisamos pensar em como os supercomputadores do futuro impulsionarão o progresso tecnológico e qual impacto eles terão em nossos estilos de vida?
