Počítačové dobývání vesmíru
Základ moderního počítačového vybavení NASA byl položen v roce 2003, kdy pro běžné uživatele nepříliš známý výrobce SGI předvedl svůj první systém pod názvem Altix 3000. Základní myšlenkou bylo poskytnou co nejvyšší užitečný výkon a zároveň byl kladen důraz na budoucí možnosti rozšíření. Samozřejmostí se tak stala velká pole s nespočtem procesorů a globálně sdílená paměť. Vše bylo modulární a za provozu bylo možné zapojit další paměti, ukládací zařízení a dokonce i procesory. Pro takovéto moduly se zrodil název Brick. Současnost však patří počítači Columbia (dříve znám také pod názvem Columbia 21), který z původní architektury systémů Altix vychází. Stejnojmenný název se ztroskotaným raketoplánem je čistě náhodný a kvůli chybám nového systému zatím k žádnému neštěstí nedošlo. Na rozdíl od stavby tradičních superpočítačů, která obvykle trvá po několik let, byl počítač Columbia vybudován za necelého půl roku. Vzhledem k tomu, že jednotlivé moduly fungují samostatně, mohl být používán ještě před svým dokončením. Jaké je tedy jeho hardwarové vybavení?
Procesor
Vzhledem k tomu, že se na tvorbě Columbie podílel z velké části Intel, je systém vybaven především jeho procesory. Využití zde našly 64bitové procesory Intel Itanium 2, kterých je zde zapojeno 9984. Je to ohromné množství, ale základní desku pro tyto procesory bychom hledali marně. Procesory jsou totiž rozděleny po 512 do 20 samostatných systémů Altex. V roce 2006 byl výkon odhadován na 42,7TeraFlopu. Za poslední rok však došlo k dovybavení o další čtveřici systémů, čímž reálný výkon vzrostl těsně pod hranici 50TeraFlopů. Současně se tak do provozu dostalo 256 dvojjádrových verzí Itania 2. Na rozdíl od volně dostupných procesorů, mají tato Intel Itania 2 rozšířené registry a dokáží zpracovat 128bitová programová slova. Tím se otevřel prostor pro velmi složité vícebitové programování, které se v civilním sektoru možná nikdy neobjeví. Vyrovnávací paměť procesorů se dělí na tři úrovně, přičemž L1 je 64bitová nesdílená Cache o velikosti 32KB. Další dvě úrovně, L2 a L3, jsou sdílené 128bitové paměti a dosahují velikostí kolem 9MB. Propustnost všech úrovní se pohybuje kolem 32GB/s. Vyrovnávací paměť zde běží na stejné frekvenci jako procesor, což může být buďto 1,5GHz nebo 1,6GHz.
Operační paměť
Každý ze systémů je vybaven vlastní operační pamětí, která je buďto interní nebo připojená v podobě dodatečného modulu. Použity jsou klasické paměťové čipy, které najdeme na běžných DIMM pamětech. Liší se však velikostí a díky vzdálenějšímu přístupu k nim i odezvou. Nejčastěji jsou používány moduly SDRAM DDR PC2700 a PC3200, které dost možná máte i doma ve svém vlastním počítači. Propustnost těchto pamětí se pohybuje okolo 12GB/s a v základním vybavení se počítá s 3,2GB RAM. Externím modulem, který je v drtivé většině systémů dnes již také připojen, se paměť dostává na velikost 10GB. Columbia má však i velkou globální paměť, jejíž kapacita je odhadována na 25TB. Pro správu jednotlivými procesory je paměť příliš velká a tak je rozdělena do buněk, ve kterých připadá na každých 512 procesorů 1TB paměti. Přesná oficiální statistika bohužel neexistuje. NASA uvádí jako běžnou přístupovou dobu k lokálním pamětem okolo 25ns. Do velké sdílené paměti však přistupují jednotlivé systémy o mnoho pomaleji. Bylo vypočteno, že kdyby data měla projít napříč všemi systémy, trvalo by to za ideálního stavu 290ns.
Záznamová zařízení
Již dávno jsou pryč časy velkých výpočetních center, kde se změtí pásek prodíral obsluhující personál. Velmi oblíbená jsou v současnosti u velkých společností disková pole a NASA není výjimkou. Celkem zde najdeme 42 přístupných diskových polí, které mají od stovek GB až po desítky TB. V rámci Columbie jsou pro běžný provoz přístupná disková pole o kapacitách 6,4TB. Na zálohování získaných dat však slouží ohromné 30TB servery, přičemž zaměstnanci se musejí spokojit s 1TB jednotkami pro své osobní data. Většina zaměstnanců NASA má možnost přenášet velké objemy dat do společnosti přímo ze svého domova a využívat i malé procento strojového výkonu pro své potřeby. Pokud by se sečetly všechny kapacity jednotek pevných disků, dostaneme se k číslu přesahující 600 000TB.
Důležité však není vytvořit vysoký výkon, ale dokázat ho efektivně využít. NASA si v tomto ohledu vede velmi dobře. Počítač Columbia využívá 24hodin denně nespočet zaměstnanců, provádí se zde kromě astronomických výpočtů také předpověď počasí a kontrola letového provozu. Před příchodem Columbie do NASA trvalo modelování pětiletého výhledu vývoje teploty oceánů a jejich hladiny celý rok. V současnoti drží v rukou NASA takový výkon, že modelování desetiletého vývoje trvá jen několik dní, přičemž výsledky jsou oproti předchozím mnohem podrobnější. Intel po úspěšném zprovoznění všech systémů odhadl, že zjišťování letových charakteristik aerodynamického návrhu se zkrátilo z několika let na jediný den.
Honba za emisemi počítačů
Britští vědci již před půl rokem zveřejnili šokující závěry studie vlivu provozu počítačů na tvorbu skleníkových plynů. Bylo zjištěno, že průměrný počítač vytvoří za rok nepřetržitého provozu přes 300Kg oxidu uhličitého. Nejedná se však o konečné číslo, jelikož musí být napájen energií, která se z velké části vyrábí v tepelných elektrárnách. Boj proti těmto nepříznivým efektům není ničím novým. První z mnoha projektů, který se zabýval snahou alespoň částečně snížit příkon počítačů nesl označení Green Computer a měla ho na svědomí společnost EPA. Prvním úsporným opatřením byla možnost počítač uspat a tím například vypnout pevný disk, grafiku a monitor. Takovéto možnosti mají dnes již dávno překonané počítače, na kterých se zároveň objevilo logo Energy Star, které je provází dodnes. Po malé ekologické euforii však nastává období, kdy se všechny společnosti snaží dosáhnout co nejvyššího výkonu. To se úspěšně daří a tak například v roce 1998 je nová grafická karta za půl roku již beznadějné zastaralá (příchod VooDoo). Spotřeba energie a dopady na ekologii nikoho nezajímají, proč by měly. Teprve nedávno se podařilo skupině společností otevřít opět diskuzi na toto téma a výsledkem se vzápětí stal projekt Climate Savers Computing. Vzhledem k tomu, že se do něj zapojili především vrcholní leadeři svých oborů, jako Microsoft, Intel nebo IBM, nelze očekávat žádné ekologické aktivisty, kteří by někomu zakazovali výkon na úkor snížení emisí. V této hře jde především o peníze. Technologie již dospěly do takového stádia, kdy lze vyrábět energeticky méně náročná zařízení se stejným výkonem na jaké jsme zvyklí z minulosti. Snížení spotřeby znamená finanční úspory pro zákazníky, což je navíc zaobaleno jako pomoc v boji proti ničení naší planety. Potvrzuje to i fakt, že většina hardwaru pod hlavičkou tohoto projektu je prodávána především velkoodběratelům, jako jsou výpočetní střediska. Výhodou Climate Savers Computing jsou přesně dané normy spotřeby. Nevýhodou poté fakt, že se budou často měnit. To znamená, že zakoupená zařízení dříve zastarají.
V současnosti byl také spuštěn velmi neoficiální projekt Eco-friendly do kterého by se dala zařadit celá řada dalších společností. Jako příklad si můžeme vzít Western Digital, který v úterý světu představil první ze série velmi úsporných pevných disků. Podle slov zástupců společnosti dojde s použitím nových disků Caviar GP ke snížení výroby CO2 takřka o 50Kg ročně. WD dosáhl tohoto výsledku po půlročním vývoji, kdy byly zkoumány veškeré faktory působící na spotřebu pevných disků a především jimi vyzářené teplo. Efektivní hodnota napětí disku tak byla snížena o 4V, přibyla inteligentní regulace otáček a pokud disk nečte ani nezapisuje data, dojde k automatickému zajištění čtecí hlavy. Výkonově se představený disk od těch běžných příliš neliší a způsobuje dokonce nižší vibrace než je běžné. Maximální otáčky má stanoveny na 5400/min, využívá slušnou 16MB Cache a přístupová doba se drží na 8,9ms. Zprvu se objevila nedůvěra ke snížených hodnotám spotřeby, které disk vykazuje a WD byl nařčen, že pouze zvětšil vyrovnávací paměť. WD ale vzápětí oznámil, že v plánu je i disk se 7200ot/min s poloviční Cache a přístupovou dobou 4,2ms. Disky Caviar GP se budou vyrábět od 250GB do 1TB a na světovém trhu se objeví v srpnu. Přehled cen zatím oznámen nebyl.
Konec AGP se blíží
Čím dál tím méně se dovídáme o nových grafických kartách určených pro sběrnici AGP. Možná nebude již dlouho trvat a grafické karty do AGP na trhu zcela vymizí. Vyplývá tak z tiskové zprávy, kterou zveřejnila AMD. Společnost nyní stojí před rozhodnutím zda ukončit kompatibilitu svých čipů se starším slotem a dobré zprávy nepřicházejí ani od výrobců karet. Hlavními producenty AGP grafických karet na trhu jsou momentálně GeCube a Sapphire. Právě GeCube označil za poslední grafickou kartu určenou do AGP, model vybavený čipem ATI Radeon HD2400 Pro. Doba jeho vypuštění se neodkladně blíží a na našem trhu se objeví začátkem září. V současnosti je již nabízen v Japonsku a můžeme si tak udělat obrázek o ceně se kterou k nám nejspíše přijde. Verze karty s 256MB paměti GDDR2 a 120 stream jednotkami se prodává za 11480 Yenů, což odpovídá přibližně 2500Kč. Poměrem cena/výkon se karta zařadí k tomu nejlepšímu, co lze pro AGP zakoupit. Samozřejmostí je podpora DirectX 10 a Shader Model ve verzi 4. Na HDMI se však těšit nemůžeme. Karta má výstupy na dvojici monitorů, jeden VGA a jeden DVI konektor pro výstup do rozlišení 2560x1600 pixelů. Umožněn je výstup přes S-video ve standardní kvalitě obrazu. Malým plus je certifikace pro Windows Vista Premium. Úplně poslední grafickou kartou do AGP však bude nejspíše Radeon HD 2600 od Sapphire, jehož příchod k nám je připraven na konec letošního roku.
Letem světem:
Seagate oznámil, že v brzké době ukončí výrobu pevných disků připojitelných přes konekor ATA. Stane se tak pravděpodobně prvním z tradičních výrobců, který přejde čistě na výrobu SATA disků. První ATA disky společnosti Seagate byly velké jako CD mechanika a dosahovali kapacity 40MB. V počítačích PC se první verze ATA objevila již kolem roku 1985.
Pokud jste plánovali nákup grafické karty Radeon HD 2400 osazené dvěma GPU, možná budete zklamáni. Microsoft totiž v úterý přidal tomuto projektu pověstný hřebíček do rakve. Přišel s oznámením, že Windows Vista nejsou na takovýto druh práce karty připravena a že se nepodaří vyvinout ovladače, které by umožnily efektivně využít oba GPU. AMD tuto zprávu zatím nekomentovala a tak nezbývá, než doufat, že se situace brzy vyřeší.
Zdroje: AMD, GeCube, NASA, Intel, Sapphire, Western Digital
