Один день из жизни самого быстрого суперкомпьютера в мире.

На холмах восточного Теннесси рекордная машина под названием Frontier предоставляет ученым беспрецедентные возможности для изучения всего: от атомов до галактик.

Ок-Ридж, Теннесси

Самый быстрый суперкомпьютер в мире — машина под названием Frontier, но даже у этого спидстера с почти 50 000 процессорами есть свои пределы. В солнечный апрельский понедельник его энергопотребление резко возрастает, поскольку он пытается справиться с объемом работы, запрошенным научными группами по всему миру.

Потребность в электроэнергии достигает пика около 27 мегаватт, чего достаточно для обеспечения электроэнергией примерно 10 000 домов, говорит Бронсон Мессер, научный директор Национальной лаборатории Ок-Ридж в Теннесси, где расположена компания Frontier. С ноткой гордости в голосе Мессер использует местный термин для описания скорости работы суперкомпьютера: «Они управляют машиной, как ошпаренная собака».

Frontier обрабатывает данные с рекордной скоростью, опережая 100 000 одновременно работающих ноутбуков. Когда он дебютировал в 2022 году, он первым преодолел экзафлопсный барьер скорости суперкомпьютеров — способность выполнять эксафлопс, или 1018 операций с плавающей запятой в секунду. Гигант из Ок-Риджа является последним лидером в многолетней глобальной тенденции к созданию более крупных суперкомпьютеров (хотя возможно, что более быстрые компьютеры существуют в военных лабораториях или других секретных объектах).

Но скорость и размер второстепенны по отношению к главной цели Frontier — расширить границы человеческих знаний. Frontier преуспевает в создании симуляций, которые фиксируют крупномасштабные закономерности с мелкими деталями, например, как крошечные капельки облаков могут влиять на скорость потепления климата Земли. Исследователи используют суперкомпьютер для создания передовых моделей всего: от субатомных частиц до галактик. Некоторые проекты моделируют белки для разработки новых лекарств, моделируют турбулентность для улучшения конструкции авиационных двигателей и создают модели большого языка (LLM) с открытым исходным кодом, чтобы конкурировать с инструментами искусственного интеллекта (ИИ) от Google и OpenAI.

Исследователи заходят в Frontier со всего мира. В 2023 году у суперкомпьютера было 1744 пользователя в 18 странах. А в 2024 году Ок-Ридж ожидает, что пользователи Frontier опубликуют не менее 500 статей на основе вычислений, выполненных на машине.

«Frontier мало чем отличается от космического телескопа Джеймса Уэбба», — говорит биофизик Дилип Астагири из Окриджской национальной лаборатории. «Мы должны рассматривать это как научный инструмент».