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超级计算机有多强大? 它区别普通电脑, 但也使用Windows系统

  • 日期:2019-10-09 21:26:15
  • 来源:互联网
  • 编辑:小优
  • 阅读人数:153

个人电脑对于我们并不陌生,但在处理一些比较大的文件,有时候也会显得很吃力,但如果运算一些科学演算,就算是配置数10万的个人电脑也只是凤毛麟角了,这时候就需要一台强大的超级计算机来运算了,它比普通台式机要快百万倍,自然也拥有很强的运算能力,那么,究竟什么是超级计算机呢?

超级计算机有多强大? 它区别普通电脑, 但也使用Windows系统(图1)

从上图可以看出2018年在世界上500台最强大的机器中,我们国家的超级计算机排名第一。

超级计算机与普通电脑的区别

普通个人电脑是通过输入的信息(或者数据)对其进行存储和处理,生成某种输出结果。而超级计算机不仅仅是快速或大型计算机:它以完全不同的方式工作,通常使用并行处理而不是普通计算机使用的串行处理。它不是一次执行一件事情,而是一次执行很多事情,进行综合运算,最后整合得出合理的结果。

超级计算机有多强大? 它区别普通电脑, 但也使用Windows系统(图2)

上图:在串行处理中,一个处理器一次解决一个问题。不管计算机的不同部分有多快,该运算仍将以中央处理器的速度完成。

下图:在并行处理中,问题被分解为组件,每个组件都由单独的处理器处理。由于处理器并行工作,因此即使处理器以与串行相同的速度工作,通常也可以更快地解决问题。

超级计算机为什么要使用并行处理?

打个比方,如果有一堆箱子需要一个人进行打包并搬运装车,就需要很长时间,而且不能同时进行,如果有三个人同时分工打包、搬运、装车,那么像这样的人员配比,工作速度就非常快了,超级计算机运用并行处理跟这也是相同的道理。

超级计算机有多强大? 它区别普通电脑, 但也使用Windows系统(图3)

假如你是一个气象预测科学家,我分别要模拟计算今年会不会有台风,那么我就需要把5年内各地的每日气候条件数据输入超级计算机,并且精确到每小时的气温、湿度、风向、雨季等输入电脑,同时运算才能预测到本年度会不会在某个地方出现台风。

超级计算机有多强大? 它区别普通电脑, 但也使用Windows系统(图4)

这对于超级计算机来说很容易,但是用普通的计算机,仅5年内的气温数据就无法运算,而且不能与其它条件同时并行处理,因为预测运算是各个维度实时运算综合得出的结果,不能分开来运算的,所以超级计算机不能使用串行处理。

超级计算机究竟有多大

普通也只能装大约4枚处理器,目的就为了处理数据交互提高效率,但是超级计算机面对的是复杂的运算,这是区别于普通计算机的,所以一台超级计算机至少有10套200平米房间的大小面积占比。

超级计算机有多强大? 它区别普通电脑, 但也使用Windows系统(图5)

超级计算机也可以分工计算

个人电脑可以相互交换数据,没错,超级计算机也可以进行联网数据交互,这就是超级计算机集群处理。

超级计算机有多强大? 它区别普通电脑, 但也使用Windows系统(图6)

在一些科研工作室或者大学里,通常会有很多台超级计算机进行广域网或者局域网连接,分工进行各项科学数据的计算,再统一汇集到一台超级计算机上面总结得出结果。

超级计算机用的和普通电脑一样

目前大多数超级计算机都运行相当普通的操作,就像在您自己的PC上运行的操作一样,也是Windows,但在集群处理任务中,超级计算机最常见的操作曾经是Unix,但现在已被Linux,由于超级计算机通常会处理科学问题,因此有时会使用传统的科学编程语言-C语言进行处理数据。

超级计算机有多强大

超级计算机有多强大? 它区别普通电脑, 但也使用Windows系统(图7)

上图是1940年2010年超级计算机能力每十年运算能力的对比图,可见在每一个10年终,超级计算机都以几何倍率的运算能力增长,到2020年,这一个10年里超级计算机得远算能力有可能会有突飞猛进的增长,因为科技不会止步于此。

超级计算机不至于在科算方面的能力,它还可以模拟核飞机、演习、气候模拟以及加密计算机安全代码强度。从理论上讲,通用超级计算机可以用于任何事物,当然也有人猜想用它来挖比特币,但事实告诉我们,它每分钟的耗电量惊人,挖出来的比特币不足以支付电费。

本文相关词条概念解析:

超级计算机

超级计算机指能够执行一般个人电脑无法处理的大资料量与高速运算的电脑,其基本组成组件与个人电脑的概念无太大差异,但规格与性能则强大许多,是一种超大型电子计算机。具有很强的计算和处理数据的能力,主要特点表现为高速度和大容量,配有多种外部和外围设备及丰富的、高功能的软件系统。现有的超级计算机运算速度大都可以达到每秒一太(Trillion,万亿)次以上。超级计算机是计算机中功能最强、运算速度最快、存储容量最大的一类计算机,多用于国家高科技领域和尖端技术研究,是一个国家科研实力的体现,它对国家安全,经济和社会发展具有举足轻重的意义。是国家科技发展水平和综合国力的重要标志。

网友评论

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嘉乐112
嘉乐112
逐磅增大字号Ctrl+[
2019-10-18 17:43 828
笑炸天
笑炸天
Ctrl+B,将所选内容字体加粗Ctrl+I
2019-10-16 13:14 212
zscz0519
zscz0519
你自己去下看看,xiangbalaoxt
2019-10-15 10:13 210
好想疯却不
好想疯却不
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2019-10-16 22:18 878
汤姆布鲁斯
汤姆布鲁斯
但它也有不好的地方,如稳定性,兼容性,频烦更新,使用不习惯,有些软件安装不了或无法使用
2019-10-17 13:58 985
sunny231
sunny231
而且很多软件都没有mac版,无法使用网银,玩游戏基本告别mac
2019-10-13 21:43 244
山楂树上的
山楂树上的
电脑系统windows 7和windows 10有什么区别?哪个更好?
2019-10-15 07:44 633
叔叔的地下
叔叔的地下
缩小字号Ctrl+Shift+>
2019-10-15 11:02 546
chenwei840
chenwei840
右对齐Shirt+→
2019-10-16 05:58 710
三个人的时
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2019-10-17 20:17 546
ar12345678
ar12345678
光标移动到本行段尾Ctrl+Enter
2019-10-13 22:11 283
石头缝里的
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2019-10-16 20:49 184
李建城
李建城
MacBook相比Windows笔记本电脑有什么区别和优势?
2019-10-12 03:05 313

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