Өндөр ачаалалт тооцоолол

Өндөр ачаалалтай тооцоолол (HPC-High performance computing) нь дэвшилтэт өндөр түвшиний тооцооллын асуудлуудыг шийдвэрлэхэд суперкомпьютер, компьютерын кластеруудыг ашиглахыг хэлнэ. HPC нь системийн удирдлага (сүлжээ, аюулгүй байдлын мэдлэг орно), параллель програмчлалыг дижитал электроник, компьютерийн архитектур, системийн програм хангамж, програмчлалын хэл, алгоритм, тооцооллын аргуудтай нэгтгэсэн олон салбарт хамаарах чиглэл юм. HPC технологи нь өндөр гүйцэтгэлтэй тооцооллын системийг бүтээх, хэрэгжүүлэхэд ашиглагддаг хэрэгслүүд юм. Сүүлийн үед HPC системүүд суперкомпьютерээс кластер, сүлжээний тооцоолол руу шилжиж байна. Кластер, сүлжээнд сүлжээний шаардлагатай учраас HPC технологийг нэгтгэсэн сүлжээний бүтцээр дэмжиж байна (энэ нь асуудал шийдвэрлэх, шинэчлэл хийхэд хялбар). HPC нь AI инженерийн өгөгдлийн аналитиктай нэгдэж, "ямар болох вэ" гэсэн асуултад хариулах симуляцийн чадварыг нэмэгдүүлдэг шинэ өгөгдлийн урсгалыг бий болгодог. Энэ нэр томъёо ихэвчлэн шинжлэх ухааны судалгаа, тооцооллын шинжлэх ухаанд ашиглагддаг. Хамааралтай нэр томъёо болох Өндөр ачаалалтай техникийн тооцоолол (HPTC) нь кластер дээр суурилсан тооцооллын инженерийн хэрэглээг (шингэний динамикийн тооцоо, виртуал прототип бүтээх зэрэг) илэрхийлдэг. HPC нь мөн бизнесийн өгөгдлийн агуулах, бизнесийн үйл ажиллагааны програмууд, гүйлгээний боловсруулалт зэрэгт хэрэглэгддэг. HPC нэр томъёо "суперкомпьютеринг"-ийн дараа бий болсон. Зарим контекстэд HPC-г суперкомпьютерингийн синоним гэж үздэг; харин бусад тохиолдолд "суперкомпьютер" нь "өндөр гүйцэтгэлтэй компьютерүүдийн" хүчирхэг дэд бүлгийг, "суперкомпьютеринг" нь "HPC"-ийн дэд бүлгийг илэрхийлдэг. Эдгээр нэр томъёоны хооронд ойлголтын төөрөгдөл үүсгэх эрсдэл бий. Ихэнх одоогийн програмууд HPC технологид зориулагдаагүй тул хүчирхэг процессор, машинуудад масштаблахдаа асуудалтай байдаг. Кластер, сүлжээнд олон процессор, компьютер ашигладаг учраас ирээдүйн суперкомпьютерийн системд эдгээр масштаблах асуудлууд ноцтой бэрхшээл учруулж болно. Тиймээс одоогийн хэрэгслүүд HPC нийгэмлэгийн хэрэгцээг хангахгүй, эсвэл HPC нийгэмлэг эдгээр хэрэгслийн талаар мэдэхгүй байна. HPC-ийн арилжааны хэрэглээний жишээ:

• Структур дизайны зориулалттай машин ослын симуляци
• Шинэ эмний дизайны зориулалттай молекулын харилцан үйлчлэл
• Автомашин, нисэх онгоцны гадаргуугаар дамжин өнгөрөх агаарын урсгал

Төрийн ба судалгааны байгууллагуудад эрдэмтэд галактик үүсэл, хөгжил, цөмийн эрчим хүч, дэлхийн дулаарал, мөн богино болон урт хугацааны цаг агаарын илүү нарийвчлалтай урьдчилсан мэдээг бий болгохын тулд симуляци хийдэг. 2008 оны дэлхийн 10-т ордог хамгийн хүчирхэг суперкомпьютер болох IBM Roadrunner (АНУ-ын Эрчим хүчний яамны Лос Аламосын Үндэсний Лабораторид байрладаг) цөмийн зэвсгийн гүйцэтгэл, аюулгүй байдал, найдвартай байдлыг симуляц хийж, тэдгээрийн үйл ажиллагааг баталгаажуулдаг.

TOP500

TOP500 нь High Performance LINPACK (HPL) бенчмаркаар хэмжсэн дэлхийн хамгийн хурдан 500 HPC суперкомпьютер системийг эрэмбэлдэг. Бүх компьютерүүд эрэмбэлэгддэггүй (HPL бенчмарк ажиллуулж чадахгүй, эсвэл эзэд HPL оноогоо илгээхээс татгалзсан). Нэг LINPACK бенчмарк ашиглах нь маргаантай асуудал бөгөөд ганц хэмжүүр нь HPC-ийн бүх талыг шалгаж чадахгүй. LINPACK-ийн хязгаарлалтыг даван туулахын тулд АНУ-ын засгийн газар HPL бенчмаркийн бүтээгч Жак Донгарраг (Теннессийн Их Сургууль) LINPACK болон бусад тестүүдийг багтаасан HPC Challenge бенчмарк сюйтийг бүтээхээр захиалсан. Энэ сюйт зарим HPC худалдан авалтад ашиглагддаг боловч нэг тоо болгон бууруулж болохгүй тул TOP500 LINPACK-ийн сул талуудыг даван туулж чадаагүй. TOP500 жагсаалт жилд хоёр удаа шинэчлэгддэг: 6-р сард ISC Европын Суперкомпьютерийн Конференцид, 11-р сард АНУ-ын Суперкомпьютерийн Конференцид. Сүлжээний тооцооллын шинэ долгионы олон санааг анх HPC-ээс зээлсэн байдаг.