Ei ole sama kenellä on maailman nopein supertietokone (Maailman nopein tietokone on taas kerran Kiinassa)

Sunway Taihu Light

Taas on uusi supertietokone saanut paikan maailman nopeimpana laskimena.  Kiinassa sijaitsevassa Wuxin kansallisessa supertietokonekeskuksessa sijaitseva Sunway Taihu Light tietokone, jonka toiminta perustuu suprajohtaviin mikropiireihin kykenee saavuttamaan yli 93 teraflopsin tehon, ja tuo tulos tekee siitä maailman tehokkaimman koskaan tehdyn tietokoneen. Se mikä erottaa supertietokoneen tavallisesta pöydällä olevasta tietokoneesta on sen teho, ja “Mooren laki" jonka mukaan mikropiirillä olevien komponenttien määrä tuplaantuu vuodessa, niin silloin voidaan sanoa, että nykyiset pöytätietokoneet hakkaavat mennen tullen 1980-luvun supertietokoneet.

Tuon takia supertietokoneen määritelmä ei ole stabiili, vaan se tarkoittaa oikeastaan vain kirkkaasti muita tietokoneita tehokkaampia tietokoneita, ja tuon takia supertietokone on oikeastaan vain tietokone, ja tuo tekninen kehitys tuo sitten eteen sellaisia ongelmia, kuin että esimerkiksi monet maailman pankkien käyttämistä koodiin pohjautuvista suojausjärjestelmistä kuten RSA-salaus on tehty 1980-luvun tietokoneita ajatellen. Tuohon aikaan tietokoneiden laskentateho oli paljon huonompi kuin nykyään ja kun tuohon salaukseen perustuva suojaus puretaan “brute forcea" käyttäen, niin muutaman pelopsin tehon saavuttavan supertietokoneen ei tarvitse kovin pitkää aikaa käyttää, kun se käy muutama tuhat erilaista sanaa ja mahdolliset niihin liitettävät numeroyhdistemät läpi

Tuon takia ei enää kannata käyttää salasanoja, joiden pituus on ennalta määrätty, koska tuolloin mahdollisuuksien määrä on rajoitettu, ja tuollaiselta supertietokoneelta ei kestä kovin kauaa, kun se käy sanakirjan läpi, ja kokeilee jokaista sanaa läpi sekä sisällyttää niihin  mahdollisia yleisimpiä korvausmerkkejä kuten e:n korvaamista kolmosella tai vastaavalla tavalla tapahtuvaa sanan muuttamista. Ja siksi järjestelmät pitää rakentaa siten, että mahdollisia salasanoja olisi mahdollisimman paljon, jotta niiden murtaminen ei tapahdu muutamassa sekunnissa.

Vaikka tuo yhdeltä koneelta tulevien yritysten määrä olisi rajoitettu, niin tuollaiset kryptologiassa käytettävät supertietokoneet osaavat vaihtaa oman IP-osoitteensa sekä verkkokorttien MAC-osoitteen, jos kirjautumisyrityksiä yritetään estää kohdejärjestelmän toimesta. Tuo kirjautumista yrittävän tietokoneen tunnistaminen tapahtuu IP- tai MAC-osoitteen eli verkkokortin sarjanumeron perusteella, mutta nuo osoitteet voidaan vaihtaa hyvin nopeasti. Idea on siinä, että IP- ja MAC-osoitteet ovat itseasiassa verkkokorttien osoitteita, joten supertietokoneiden jokainen moduuli voidaan varustaa kahdella verkkokortilla, joista toinen pitää huolta sen kyvystä kommunikoida muiden supertietokoneen moduulien kanssa, ja toista käytetään ulospäin tapahtuvaan kommunikointiin. Suurimmassa osassa maailman supertietokoneista käytetään Linux-käyttöjärjestelmää, koska se skaalautuu eli hyödyntää prosessorien tehoa paremmin kuin muut käyttöjärjestelmät.

Tietenkin myös Windowsia voidaan niissä käyttää esimerkiksi Citrixin kaltaisten virtuaalisten käyttöympäristöjen kautta, mikä tietenkin tekee mahdolliseksi myös kaikkien Windows-ohjelmien käytön noissa koneissa. Supertietokoneen rakenne on oikeastaan melko yksinkertainen. Se on vain ryhmä tavallisia tietokoneita, ja tuollainen superlaskin voidaan valmistaa yksinkertaisesti asettamalla tuhansiin tavallisiin tietokoneisiin yhteneväinen IP-osoite, mikä saa ne toimimaan kuten yksi valtava tietokone. Tai sitten supertietokone voidaan koota latomalla kasa emolevyjä samaan kaappiin, jolloin koneen päivittäminen myös fyysisten komponenttien osalta on helppoa.

Supertietokoneita käytetään mutkikkaiden kemiallisten proteiinin muodostus- yms. reaktioiden simulointiin. Syy miksi tästä asiasta pitää keskustella, on se että näiden kemiallisten reaktioiden simulointi sitten aiheuttaa sen, että myös uuden sukupolven komposiittimateriaalien valmistuksessa käytettävien kemiallisten olosuhteiden simulointi on tuolloin mahdollista,

Nämä uuden fullereeniin perustuvat keinomateriaalit valmistetaan tarkoin valvotuissa olosuhteissa, joissa sitten esimerkiksi käytetään erityisiä suojakaasuja, sekä tiloja, joissa ei ole ollenkaan happea, vaan noissa kammioissa suojakaasuna toimii typpi tai joku jalokaasu. Tämä kaasu sitten auttaa noita fullereenimolekyylejä reagoimaan keskenään hyvin korkeassa lämpötilassa. Koska kyseinen keinotekoinen ympäristö sitten täytetään esimerkiksi argonilla, niin silloin ei hiili pääse hapettumaan, kun siihen liitetään esimerkiksi rautaa. Joten tuolla menetelmällä voidaan periaatteessa luoda vaikka sulaa nestemäistä hiiltä, joka ei saa kuitenkaan koskettaa happea, koska silloin hiili palaa hiilimonoksidiksi.

Tuota äärimmäisen kuumaa massaa voidaan sitten valaa samalla tavoin muoteissa kuin metallia, mutta jos tämä tehdään, niin silloin äärimmäisen tärkeää on se, että tuo äärimmäisen kuumaksi kuumennettu hiili ei pääse kosketuksiin ilman hapen kanssa.  Samoin niitä käytetään esimerkiksi ydinräjähdysten simulointiin, mutta tietenkin niiden avulla voidaan houkutella tutkijoita johonkin maahan tekemään tutkimusta esimerkiksi matematiikan tai kryptologian alueelta.


https://www.top500.org/lists/2017/06/