Che cos'è il calcolo ad alte prestazioni?
Il calcolo ad alte prestazioni (HPC) è l'uso di tecnologie informatiche avanzate, come supercomputer e algoritmi di elaborazione parallela, per capire complessi problemi computazionali. La tecnologia è utilizzata principalmente da coloro che operano nel campo della scienza, dell'esercito e del mondo accademico. Man mano che le transazioni commerciali diventano più complesse, HPC viene utilizzato nelle aree di archiviazione dei dati e di elaborazione delle transazioni, nonché di estrazione o utilizzo di tali informazioni a fini statistici.
L'obiettivo principale del calcolo ad alte prestazioni è risolvere i problemi computazionali con precisione, velocità ed efficacia. L'elaborazione parallela, che utilizza più di un'unità di elaborazione centrale (CPU) per calcolare un problema e tecnicamente dovrebbe rendere il calcolo molto più veloce, è la chiave del successo di HPC. Altre forme di maggiore velocità di calcolo, tra cui più computer collegati tra loro noti come computer cluster, contribuiscono anche al calcolo ad alte prestazioni.
I supercomputer vengono anche utilizzati nel processo di elaborazione ad alte prestazioni. I termini supercomputer e supercomputer possono confondere perché a volte sono scambiati con i termini elaborazione ad alte prestazioni e computer ad alte prestazioni, ma possono anche essere considerati una forma specializzata di elaborazione ad alte prestazioni. A tutti gli effetti, tuttavia, il supercomputer si riferisce a un computer che può calcolare un alto tasso di efficienza.
I calcoli eseguiti da un supercomputer sono classificati alla velocità con cui può eseguire operazioni in virgola mobile al secondo (FLOPS), ovvero la quantità di calcoli con numeri che può eseguire al secondo. Il virgola mobile si riferisce al punto decimale in un numero che, poiché è "flottante", può rappresentare un numero con un grado di precisione superiore rispetto a un'operazione a virgola fissa. La quantità di FLOPS che deve essere considerata un supercomputer è un teraflop o inoltre, un valore espresso come 10 alla 12a potenza in notazione scientifica, o 1.000.000.000.000 di FLOPS. Tuttavia, ci sono supercomputer che possono arrivare fino a petaflop, che sono 1.000.000.000.000.000 di FLOPS.
L'uso dell'elaborazione ad alte prestazioni si estende anche ad alcuni problemi tecnici, in genere in campi ingegneristici, come l'industria petrolchimica e la fluidodinamica computazionale. Se utilizzato in questo modo, HPC viene indicato come HPTC (High Performance Technical Computing). C'è una sovrapposizione tra tutti i campi, quindi non è sempre chiaro cosa costituisce HPTC o HPC, e i termini sono in molti modi sinonimo.
I migliori computer ad alte prestazioni sono memorizzati in un elenco noto come Top500. Questo elenco è stato creato per centralizzare un database e creare criteri per la definizione di standard di elaborazione ad alte prestazioni. È gestito da scienziati in Germania e negli Stati Uniti e viene aggiornato due volte all'anno.