Wat is het nut van een Supercomputer?

HPC Basics Series Part 1: Wat is supercomputing? Deel 2: Wat is kunstmatige intelligentie? Deel 3: Wat is een GPU? Deel 4: Wat is een FPGA? Deel 5: Wat is Deep Learning en Neurale Netten? Deel 6: Wat is Public Cloud Computing? Deel 7: Wat is het nut van een supercomputer?

Supercomputers worden voor zowat alles gebruikt. Wat van een gewone computer een supercomputer maakt, is het clusteren van meerdere krachtige, geoptimaliseerde computers die allemaal zijn geconfigureerd voor het uitvoeren van een specifiek soort taak. Deze optimalisatie omvat meestal nauwkeurig afgestelde hardware, een gespecialiseerd netwerk, grote hoeveelheden opslagruimte, enzovoort. Omgekeerd hebben de werkbelastingen waarvoor een supercomputer nodig is meestal twee dingen gemeen: ze vereisen ofwel berekeningen op een enorme hoeveelheid gegevens, of ze zijn zeer rekenintensief.

Supercomputers worden niet gebruikt voor zaken als web service hosting, app hosting of algemeen zakelijk computergebruik dat continu wordt uitgevoerd. U zou bijvoorbeeld uw website of een spreadsheet niet op een supercomputer laten draaien. Je zou dit soort toepassingen niet draaien om een paar redenen; de eerste is de kostprijs, supercomputers bestaan uit sterk geoptimaliseerde, dure hardware en een computer van de plank zou dit soort toepassingen aankunnen zonder zelfs maar te zweten. De tweede reden is dat er geen voordeel te behalen valt met het draaien van commodity-toepassingen op dergelijke sterk geoptimaliseerde hardware, ook hier zou een standaardcomputer prima werken. Het voordeel ontstaat wanneer de hoeveelheid gegevens of de complexiteit van de berekening zodanig is dat commodity-hardware de taak niet in een redelijke tijd kan uitvoeren – (dagen, weken of maanden). Vaak moeten deze opdrachten in minuten of uren worden uitgevoerd, omdat de tijd tot de resultaten van belang is.

Traditionele toepassingen van supercomputers zijn te vinden in de olie- en gasexploratie, waarbij seismische gegevens worden omgezet in kaarten die aangeven waar olie- en/of gasbronnen moeten worden aangeboord. Zij worden gebruikt bij technische simulaties, zoals vloeistofdynamica-berekeningen voor auto’s, waarbij wordt gekeken naar luchtweerstand en aërodynamische efficiëntie. Hetzelfde geldt voor simulaties in de werktuigbouwkunde waarbij de belastingen over een gehele constructie worden berekend om te bepalen waar zich zwakke punten en spanningen kunnen bevinden. Een minder traditionele toepassing is te zien in trainingsmodellen voor kunstmatige intelligentie, waar supercomputers worden gebruikt om sequentie genomen in een kwestie van uren in plaats van dagen samen te stellen.

Zijn supercomputers bijzondere beesten? Oh ja! Ze kunnen heel goed specifieke berekeningen uitvoeren, maar ze zijn ook niet veel anders dan een gemiddeld werkstation – er zijn er gewoon veel van bij elkaar geclusterd. Ze draaien waarschijnlijk allebei een versie van Linux. U zou echt niet weten dat u te maken hebt met een enorm, sterk geoptimaliseerd stuk hardware (wanneer u uw workloads op de Nimbix-cloud uitvoert) totdat u een taak startte die uw werkstation de hele nacht nodig had om te voltooien en die door een Nimbix-supercomputer werd voltooid in de tijd die u nodig had om een kop koffie te halen.