Komputerowe NAJ

Michigan Micro Mote to w pełni funkcjonalny komputer, który ma rozmiar zaledwie 2 mm2. Maszyna, która jest dziełem naukowców z Uniwersytetu Michigan, ma wszystkie funkcje systemu komputerowego: wejście, czyli możliwość wprowadzania danych, jednostkę obliczeniową oraz możliwość odczytania wyniku (wyjście). Sercem maszyny jest miniaturowy procesor o powierzchni 1 mm2, który wyróżnia się minimalnym poborem mocy 500 pW – dziesięć rzędów wielkości mniejszym niż zwykły CPU, instalowany w domowych pecetach. Dzięki temu system może być zasilany miniaturową baterią lub ogniwem fotowoltaicznym na obudowie, które dostarcza wystarczającej ilości energii nawet w słabo oświetlonych pomieszczeniach. Komputer został opracowany w celu odczytywania informacji z miniaturowych czujników, np. ciśnienia czy ruchu. Pobrane z nich dane może wysyłać interfejsem radiowym na odległość do 2 metrów. Maszyna jest testowana w zastosowaniach medycznych, między innymi jako komputer wszczepiany do ciała pacjenta, a także w celu zabezpieczenia pomieszczeń.
http://pcformat.pl/u/2851

Naukowcy z Lawrence Berkeley National Laboratory wyprodukowali działający tranzystor o rozmiarach 1 nm, co do niedawna wydawało się niemożliwe. Obecnej generacji procesory takich producentów jak Intel mają tranzystory o wielkości 14 nm. Granicą możliwości technologicznych technologii krzemowej jest 7 nm, mniejsze tranzystory będą generować błędy związane ze zjawiskami kwantowymi. Z tego względu naukowcy projektujący najmniejszy tranzystor sięgnęli po nowe materiały. Półprzewodzący kanał nowego tranzystora został wykonany z dwusiarczku molibdenu, a bramkę otwierającą i zamykającą tranzystor wykonano z węglowej nanorurki, która dobrze przewodzi prąd. Obecnie trwają prace nad metodą masowej produkcji takich tranzystorów oraz łączenia je w zestawy, czyli układy scalone. Gdy to się uda, dostępne komputery staną się wielokrotnie wydajniejsze niż dotychczas.
http://pcformat.pl/u/2852

Największym systemem komputerowym w historii był SAGE (Semi-Automatic Ground Environment), opracowany w latach 50. na potrzeby systemu obrony powietrznej Stanów Zjednoczonych i Kanady (NORAD). Jej zadaniem było przetwarzanie danych z setek stacji radarowych rozsianych po całym kontynencie w celu stworzenia wspólnego obrazu przestrzeni powietrznej. W razie wykrycia zagrożenia system mógł wyliczyć wektor przechwycenia wrogich samolotów i wskazać środki obrony przeciwlotniczej znajdujące się w zasięgu. Zarówno myśliwce, jak i niektóre rakiety ziemia-powietrze były półautomatycznie naprowadzane na cel. Proces przechwycania był na bieżąco wyświetlany na konsolach operatorów – aby było to możliwe, zbudowano 24 centra naprowadzania, a w każdym centrum zainstalowane były dwa komputery IBM AN/FSQ-7, które zajmowały powierzchnię 700 m2. Ich podzespoły zbudowane z 60 tys. lamp próżniowych, 13 tys. tranzystorów oraz 175 tys. diod pozwalały wykonać 75 tys. instrukcji na sekundę, dzięki czemu w każdym centrum można było śledzić aż 400 celów. Najbardziej innowacyjny elementem SAGE była sieć komputerowa zapewniająca wymianę danych między centrami naprowadzania oraz pozwalająca przesłać informacje do centralnego bunkra obrony przeciwlotniczej NORAD. Działała w oparciu o pierwsze modemy telefoniczne Bell 101 i była bezpośrednim prekursorem Arpanetu, a więc także współczesnego internetu. Cały system, który działał do 1984 roku, był jednym z najdroższych programów militarnych wdrożonych w okresie Zimnej Wojny. Kosztował blisko 70 mld dolarów według dzisiejszego kursu.
http://pcformat.pl/u/2853

Najszybszym obecnie superkomputerem jest Sunway TaihuLight, który działa od 2016 roku w narodowym centrum obliczeniowym w Wuxi w Chinach. Maszyna bazuje na 40 tys. unikalnych procesorach produkcji chińskiej SW26010, z których każdy ma 260 rdzeni (256 rdzeni do obliczeń i 4 rdzenie do zarządzania pracą układu). Łącznie superkomputer ma 10 mln jednostek obliczeniowych, dzięki czemu potrafi osiągnąć wydajność aż 125 PFLOPS, czyli ponad 1015 operacji zmiennoprzecinkowych na sekundę. System wykorzystuje opracowaną w Chinach architekturę Sunway, która wykorzystuje zestaw instrukcji RISC, podobnie jak zachodnie procesory PowerPC czy Sun SPARC. Superkomputer pracuje pod kontrolą systemu Sunway RaiseOS 2.0.5, który bazuje na Linuksie.
http://pcformat.pl/u/2854

Dziś rywalizacja w zwiększaniu mocy obliczeniowej komputerów sprowadza się do upakowywania w układzie coraz większej liczby rdzeni obliczeniowych. Liderem jest obecnie eksperymentalny procesor KiloCore, opracowany na Uniwersytecie Kalifornijskim, który ma aż 1000 rdzeni obliczeniowych. Układ scalony składa się z 621 mln tranzystorów i pozwala na wykonywanie 1,7 tryliona operacji na sekundę (1,7 GFLOPS), w związku z tym jest ok. 100 razy szybszy od przeciętnego laptopa. Twórcy KiloCore opracowali też specjalną bibliotekę, która pozwala na efektywne dzielenie zadań na tak wiele jednostek obliczeniowych. Układ świetnie sprawdza się we wszystkich zastosowaniach wielowątkowych, m.in. w przetwarzaniu wideo, szyfrowaniu oraz w centrach danych.
http://pcformat.pl/u/2855

Komputer stworzony przez człowieka znajduje się także poza Układem Słonecznym – na sondzie kosmicznej Voyager 1, która została wystrzelona w kierunku Jowisza i Saturna, a obecnie podróżuje w przestrzeni międzygwiezdnej, umieszczone są trzy jednostki obliczeniowe. Najważniejszy jest Computer Command System (CCS), który odpowiada za monitorowanie stanu podzespołów sondy oraz wykonywanie manewrów. Używa on 18-bitowego procesora z pamięcią 4096 instrukcji. Kolejną maszyną jest Flight Data System z 16-bitowym procesorem oraz dwoma modułami pamięci 8198 słów, która odpowiada za zbieranie danych z instrumentów naukowych, m.in. kamery. Ostatnia jednostka to Attitude and Articulation Control System, z procesorem 18-bitowym i podwójną pamięcią 4096 instrukcji, która odpowiada za kontrolę elementów ruchomych sondy. Procesory działają z częstotliwością 250 KHz i pozwalają na wykonanie ok. 8 tys. instrukcji na sekundę. Komputery Voyagera będą działały do 2025 roku, kiedy wyczerpie się plutonowe ogniwo zasilające.
http://voyager.jpl.nasa.gov

Najszybszym obecnie procesorem do komputerów osobistych jest Intel Core i7-7700K, który może pracować z taktowaniem maksymalnie 4,5 GHz. Jest wyposażony w cztery rdzenie, ale może obsługiwać osiem wątków dzięki technologii Hyper-Threading. Choć procesor jest podatny na przetaktowanie i ma odblokowany mnożnik, to aktualnym rekordzistą w zakresie podkręcania jest układ AMD FX-8370. Jak podaje serwis Hwbot.org, udało się uruchomić go z zawrotnym taktowaniem 8722 MHz, czyli blisko dwukrotnie szybszym niż układu Intela. Niestety taka szybkość pracy wymaga zastosowania chłodzenia ciekłym azotem, a więc nie jest dostępna dla każdego.
http://pcformat.pl/u/2856

Jeśli chodzi o procesory graficzne, obecnie króluje karta Nvidia Titan X, wyposażona w układ graficzny GP102, który może pochwalić się 3584 rdzeniami CUDA, 224 jednostkami teksturującymi, 96 jednostkami renderującymi oraz szyną pamięci 384-bit o przepustowości 480 GB/s. Układ zajmuje powierzchnię 471 mm2 i został wykonany w procesie technologicznym 16 nm.
http://pcformat.pl/u/2858

Tym tytułem szczyci się Harwell Dekatron z 1951 roku – kalkulator bazujący na 828 lampach zliczających (dekatronach), które potrafią przechować liczbę w systemie dziesiętnym (0–9) i przekazać ją do następnej lampy. Dzięki temu dekatrony można łączyć w sekwencje, co pozwala dodawać czy mnożyć. Harwell Dekatron przechowuje w pamięci 90 liczb. Program wprowadzany jest za pomocą taśmy perforowanej, wynik kalkulacji, który pojawia się co 5–10 sekund, drukuje maszyna telegraficzna, a działanie systemu można monitorować dzięki 199 lampom elektronowym. Maszyna została zainstalowana w Harwell, gdzie znajdował się ośrodek badań nuklearnych i pierwszy reaktor jądrowy w Europie Zachodniej. W 1957 roku wydajność była niewystarczająca, więc komputer trafił kolejno do Uniwersytetu Wolverhampton, gdzie przez 13 lat służył studentom informatyki, i do zamkniętego w 1997 roku muzeum w Birmingham. Po trzech latach restauracji komputer zaczął działać w 2012 roku – można to zobaczyć na stronie podanej poniżej.
http://pcformat.pl/u/2906

Za jeden z najwytrzymalszych laptopów uchodzi Panasonic Toughbook (ostatnio: model 31). Wzmocniona obudowa tłumi wstrząsy, więc komputer bez ryzyka można upuścić na ziemię. Spełnia też normę IP65, co oznacza pełną odporność na pył i ochronę przed zalaniem. Dzięki dodatkowej baterii laptopa można używać w terenie nawet 27 godzin (na standardowym ogniwie – 18 godzin).
http://pcformat.pl/u/2860