Supercomputer/Definizione

I supercomputer sono dei sistemi di elaborazione progettati per ottenere potenze di calcolo estremamente elevate, dedicati ad eseguire calcoli particolarmente onerosi. Ovviamente sono strumenti costosi, e normalmente sono di proprietà di società o enti di ricerca che condividono il loro utilizzo tra molti dipendenti/ricercatori. Vista la velocità attuale dello sviluppo tecnologico nel campo dell'informatica e dei microprocessori, di solito perdono l'aggettivo "super" dopo pochi anni dalla loro nascita, superati da macchine ancora più potenti.

In passato, i supercomputer erano dotati di architetture più sofisticate e componentistica migliore degli usuali computer al fine di poter svolgere con maggior efficienza le elaborazioni assegnate. Tuttavia in tempi recenti (a partire dagli anni '90) il divario fra la potenza delle CPU per supercomputer e i normali microprocessori commerciali è andato assottigliandosi progressivamente, e l'architettura dei supercomputer ha visto crescere progressivamente il numero di CPU impiegate. Attualmente (2006) la maggior parte dei nuovi supercomputer in progetto e di quelli in funzione sono basati su cluster di migliaia o addirittura centinaia di migliaia di unità di calcolo non molto più potenti di un buon personal computer, connesse da reti locali ad alta velocità e coordinate da estensioni apposite del sistema operativo adottato, generalmente una versione di Unix.

Il parallelismo sempre più massiccio dei supercomputer e in generale delle macchine nate per garantire elevate capacità di calcolo ha stimolato molte ricerche in campo software per esplicitare il parallelismo intrinseco nelle operazioni e nei programmi: queste ricerche hanno portato alla definizione di alcuni linguaggi di programmazione paralleli, come l'Occam, che è senz'altro il più diffuso del gruppo.

Filosofia

Ciò che differenzia un supercomputer dal classico computer non è solo la maggior potenza di calcolo ma anche le architetture utilizzate per sviluppare queste macchine. I classici computer sono progettati secondo l'architettura di Von Neumann dato che le operazioni che l'utente esegue usualmente con la macchina possono essere svolte in modo efficiente da questa architettura. I supercomputer invece spesso analizzano molti dati senza una vera interazione dell'utente dato che usualmente devono eseguire un numero ridotto di operazioni su un elevato numero di dati. Quindi i supercomputer utilizzano architetture alternative che sono in grado di assolvere questi compiti con maggiore efficienza rispetto all'architettura di Von Neumann. Negli ultimi anni questa distinzione comunque si è affievolita dato che il diffondersi dei giochi tridimensionali ha costretto i computer classici e le loro schede grafiche ad adottare soluzioni sviluppate per i supercomputer. Contestualmente l'aumento della potenza di calcolo dei microprocessori per computer e problemi di carattere tecnico legati alla difficoltà di elevare le frequenze di funzionamento delle CPU hanno spinto il settore del supercalcolo verso l'utilizzo di soluzioni classiche in modo da abbattere i costi senza penalizzare le prestazioni. Infatti l'attuale supercomputer più potente del pianeta il Roadrunner IBM utilizza moltissimi componenti standard e il sistema è un ibrido basato su 7000 processori AMD Opteron e su 13000 processori PowerCell 8i.