Kadangi kai kurių techninių uždavinių, tarp kurių ir tikslus fizikinių procesų modeliavimas, sprendimui reikia milžiniškų skaičiavimo pajėgumų, atlikti jų viename ar net šimtuose įprastų kompiuterių neįmanoma. Šiam tikslui naudojami superkompiuteriai, sudaryti iš tūkstančių galingų kompiuterių, turinčių dešimtis skaičiavimo branduolių. Jie gali atlikti itin sudėtingus skaičiavimus, kurie įprastais kompiuteriais truktų šimtus ir tūkstančius kartų ilgiau.
Galingiausio superkompiuterio šeimininkų titulą tradiciškai dalindavosi JAV ir Japonija, tačiau nuo 2013 metų šiame reitinge ėmė lyderiauti Kinijos superkompiuteriai — iš pradžių tai buvo 54,9 petaflopsų Tianhe-2, o nuo 2016 metų – 93 petaflopsų galingumo „Sunway TaihuLight“. Dabar galingiausio pasaulyje superkompiuterio titulas perėjo Nacionalinėje Oak Ridge laboratorijoje pastatytam 200 petaflopsų galingumo superkompiuteriui „Summit“.
Gebėdamas atlikti 200 000 trilijonų skaičiavimų per sekundę — arba 200 petaflopsų, „Summit“ bus aštuonis kartus galingesnis už ankstesnę Oak Ridge'o sistemą „Titan“. Kai kuriuos mokslinius skaičiavimus „Summit“ galės atlikti didesne, nei trijų milijardų milijardų slankiojo kablelio skaičiavimo operacijų – 3,3 eksaopų – sparta.
Naujame superkompiuteryje panaudoti 4608 IBM AC922 serveriai. Kiekviename serveryje sumontuota po du 22-jų branduolių procesorius IBM Power9 ir po šešis NVIDIA Tesla V100 GPU spartintuvus. Be to, serveryje sumontuota 512 gigabaitų DDR4 operatyvinės atminties ir dar 96 gigabaitai didelio pralaidumo atminties. Duomenys tarp serverių perduodami 100 Gb/s dvipusio pralaidumo komutatoriais. Superkompiuterio veikimas valdomas operacine sistema „Red Hat Enterprise Linux 7.4“. Daugybei superkompiuterio galingų serverių reikia ir daug elektros, jei tiksliau – 13 MWh. Superkompiuterio aušinimo sistema per sekundę perpumpuoja >250 litrų vandens.
Kai kurie tyrimų projektai superkompiuterio galiomis galės pasinaudoti jau šiais metais. Tarp ankstyvųjų projektų paminėtinas FLASH projektas, kuriuo įvairiais masteliais bus modeliuojamas supernovos sprogimas, medžiagų tyrimo subatominiu lygiu projektas QMCPACK, onkologinius susirgimus sukeliančių faktorių aiškinimasis, ir baltymų bei ląstelių sistemų sąveikos tyrimai.
Sudėtingas skaičiavimo užduotis galima atlikti ne tik superkompiuteriais, tam galima pasitelkti ir paskirstytuosius skaičiavimus. Tai galima atlikti, naudojant ne pačios laboratorijos skaičiavimo išteklius, o savanorių iš viso pasaulio suteikiamus savo kompiuterių nenaudojamus pajėgumus. Nors atskirai paėmus, kiekvieno konkretaus kompiuterio skaičiavimo pajėgumai nedideli, tačiau kai kurių tokių projektų bendrą skaičiavimų pajėgumą galima palyginti su superkompiuterių. Pavyzdžiui, rašant šį straipsnį, paskirstytųjų skaičiavimų tinklo BIONC galia – 17,7 petaflopsų. Tai užtikrina penktąją vietą 500 galingiausių superkompiuterių reitinge. Tiesa, jame kol kas neatsižvelgiama į naująjį „Summit“ superkompiuterį.
Ateityje kompanija „Fujitsu“ rengiasi įveikti vieno eksaflopo ribą (tūkstančio petaflopsų), panaudodama ARM architektūros procesorius, dabar naudojamus išmaniuosiuose telefonuose ir planšetėse.
