סערה אדומה: מחשב העל הבא
משרד ההגנה האמריקני משלים את פיתוח מחשב העל החזק בהיסטוריה, "סערה אדומה", שיחל לפעול בחודשים הקרובים. עוצמה של 41 טריליון חישובים בשנייה, תאפשר לו להתייצב בחוד החנית של המלחמה העולמית בטרור. סוד כוחו: אלפי מעבדי AMD וטכנולוגיה שפותחה בהרצליה
באופן רשמי, מדעני Sandia מתכוונים להשתמש בסערה אדומה למחקר, לניסויים ברכיבי נשק גרעיני ולסימולציות מורכבות. מכיוון שבמעבדות מפתחים גם כלים ללוחמה בטרור, אפשר רק לדמיין מה עוד יוכל המחשב לעשות, כשביכולתו לבצע 41 טריליון חישובים בשניה. אם אחרי כל זה עוד יישאר זמן, יסייע סערה אדומה בחיזוי מזג אוויר.
90 מיליון דולר, זה הסכום שיעלה מחשב העל החדש לממשלת ארה"ב, במדינה קטנה כמו ישראל זה אולי נשמע סכום מרשים, אבל בשוק מחשבי העל, שעלות פיתוחם והרכבתם מגיעה לרוב, למאות מיליוני דולרים, מדובר בכסף קטן. החיסכון לא אמור לבוא על חשבון הביצועים: גופים רבים עוקבים אחר הפרויקט כדי ללמוד כיצד הצליחו האמריקנים לחסוך משמעותית בעלויות, ועדיין להגיע לתיפקוד מקסימלי.
מדע נגד טרור
עם תקציב של 2.2 מיליארד דולר בשנה ו-8,300 עובדים, נחשבות מעבדות Sandia לאחד היהלומים הזוהרים ביותר בכתר של משרד ההגנה האמריקני. Sandia ממומנת כולה על ידי משרד ההגנה, אולם את הניהול בפועל מבצע קונצרן התעופה לוקהיד-מרטין.
המעבדה המרכזית נמצאת בסמוך לאלבוקרקי שבניו מקסיקו, ובסמוך לה נמצא פארק תעשיות טכנולוגיות. הקירבה הפיזית מאפשרת לחברות אזרחיות לסייע למדענים בהסבת המחקרים התיאורטיים לשימושים יום יומיים שונים.
רבים מהפיתוחים שנוצרו לאורך השנים ב-Sandia מוסתרים תחת מעטה כבד של סודיות, אך מספר פרויקטים טכנולוגיים מעניינים נחשפו בכל זאת. בין השאר, פיתחו מעבדות המחקר האמריקניות את האונד - רובוט המשמש לאיתור חומרי נפץ - ומעבדה זעירה לזיהוי חומרי לחימה כימיים וביולוגיים בגודל מחשב כף יד.
חלק מהמחקרים הצבאיים גם מגיעים, בסופו של דבר, אל השוק האזרחי. כך, למשל, חומרים שפותחו לניטרול חומרי לחימה ביולוגיים עזרו לפתח קצף מיוחד נגד נגיף הסארס. בשלוש השנים האחרונות, בהתאם להנחיית המימשל ולסדר העדיפויות הלאומי החדש של ארה"ב, מקדישים מדעני סנדיה מאמצים כבירים על מנת לפתח אמצעי לוחמה נגד טרור. בין היתר הצליחו לפתח שם רובוט המסוגל לפרק פצצות ללא עזרה אנושית, וטכנולוגיה המאבטחת סכרים ומאגרי מים נגד פיגועים.
גאונות בת 80
ההיסטוריה של סערה אדומה מרתקת ומשתרעת על פני יותר משמונים שנה. ב-1922 פיתח המתמטיקאי הבריטי, לואיס ריצ'רדסון, רעיונות בתחום החישוב המקבילי, שישמשו לחיזוי מזג אוויר. חישוב מקבילי מאפשר למצוא פתרון לבעיה אחת באמצעות פיצול שלה למספר מעבדים או מחשבים נוספים. כשמחשבים רבים מעורבים בפעולת חישוב מסובכת, ניתן להקצות משימה מצומצמת יותר לכל מחשב - וכך להקטין משמעותית את הזמן שנדרש לפתרון.
הרעיונות של ריצ'רדסון נשמעים כיום הגיוניים מאוד - אך בשעתו הם הקדימו את זמנם ונשארו על הנייר. שמונה עשורים חלפו עד שרקמו עור וגידים. חברת קריי, שצברה ותק בתחום מחשבי העל, זכתה בחוזה של Sandia לפיתוח המחשב החדש שלה, והחלה לבנות אותו.
שנתיים אחרי, נמצא פיתוח מחשב העל לקראת סיום, ואמור לפעול בחודשים הקרובים. המחשב פותח בזמן שיא, שכן בניה ממוצעת של מחשבי על נעה בין 4-7 שנים. בנוסף לקיצוץ המרשים בלוח הזמנים, הצליחה קריי להגיע לקיצוץ מעורר התפעלות גם בהוצאות. היא הודיעה, כי תזדקק רק ל-90 מיליון דולר כדי לפתח את המחשב.
המחשב יורכב ממעבדים שולחניים, מתוכנות מדף הקיימות בשוק ומרכיבי עזר, שניתן כיום לרכוש בקלות ואין צורך לפתח במיוחד. במקום להשתמש במערכות הפעלה ייחודיות ויקרות, סערה אדומה יהיה מבוסס לינוקס.
כשייכנס המחשב לפעולה, הוא צפוי לעקוף את סימולטור ארץ היפני, הנחשב למחשב העל החזק ביותר בעולם כיום, ומתפקד במהירות של 35.86 טריליון פעולות בשניה - לעומת 41 טריליון חישובים בשניה שיספק סערה אדומה. זה מרשים עוד יותר בהתחשב בכך, שהמחשב היפני נבנה בעלות של 400 מיליון דולר - יותר מפי ארבעה ממתחרהו.
יותר מ-11 אלף מעבדים
השימוש ברכיבי המדף מעניין במיוחד. כשהגיע הזמן לבחור את המעבדים, בחרה קריי במעבדי Opteron של AMD, אף שהם עוד לא היו זמינים בשוק באותו הזמן. לא פחות מ-11,648 מעבדים כאלה ישמשו את מחשב העל החדש. המתכננים הסבירו, כי הם מעדיפים את שיטת החישובים המקבילית שבתוך כל מעבד AMD, את ארכיטקטורת ה-64 ביט של החברה, ואת הטכנולוגיה המכונה HyperTransport, שמאפשרת לכל מעבד להעביר נתונים גם למעבדים אחרים.
בין המעבדים ישולבו בקרי SeaStar, שפותחו על ידי קריי עצמה, וינהלו את התעבורה בצמתי המעבדים במהירות של 4.5 ג'יגהבייט לשנייה - נפח המקביל לזה שתופס סרט DVD שלם.
אף שהמעבדים הללו פותחו בשנים האחרונות, הם יפעלו ביחד באותן שיטות שחזה ריצ'רדסון בתחילת שנות העשרים של המאה שעברה. על מנת לחזות את מזג האוויר ליום אחד, הפך המתמטיקאי המזהיר את האטמוספרה של כדור הארץ למבנה תלת מימדי, ופיתח נוסחאות שישלבו בין החום, האוויר והמים.
בחזונו ראה אולם ענק, שבו יושבים 64,000 אנשים. כל אחד עורך חישוב אחד במקביל, מעביר אותו לשכניו ומקבל חישוב חדש. לבסוף, מתקבצים כל החישובים הללו לנוסחה המבוקשת. למעשה, סערה אדומה הוא מימוש מדויק של החזון הזה, כשאת בני האדם יחליפו מחשבים, ועוצמת החישובים תהיה גדולה אלפי מונים.
המוח מהרצליה
הנוכחות הישראלית, שהפכה לעניין שבשגרה בכמה וכמה מהפרויקטים המתקדמים בעולם, לא נפקדת גם הפעם. בקרבו של סערה אדומה יפעמו מתגים ומתאמים, שעשו לשם את כל הדרך הארוכה מחברת וולטייר שבהרצליה, שזכתה להיכלל לפני שנתיים ברשימת 10 החברות המבטיחות ביותר של מגזין ההייטק Red Hering.
כיום היא נחשבת לחברה המובילה בעולם בתחום האינפיניבנד - תקן של רכיבים המאפשרים תקשורת במהירות גבוהה במיוחד בין מחשבים, ומוצאים את דרכם למחשבי על. בין השאר אפשר למצוא בוולטייר מתגים, נתבים, מתאמים שונים, וכל מה שמוכר מעולם תקשורת הנתונים הרגיל - אבל במהירות שמאפשרת להעביר כמויות מידע עצומות בפרקי זמן קצרצרים. המתגים הללו משתלבים לא רק במחשב על, אלא גם בתחום שהולך וצובר תאוצה: מחשבי הגריד.
מדובר בחוות של מאות ואלפי מחשבים פשוטים, מהסוג שיש בבית, שמחוברים זה לזה ומסוגלים, ביחד, לבצע פעולות מיחשוב מורכבות. החיבור יכול להתבצע גם באמצעות האינטרנט: כמו בפרוייקט SETI, המאפשר לחפש יצורים בחלל החיצון באמצעות העוצמה המתקבלת מניצול הזמן הפנוי של מחשבי הגולשים.
אחד ההישגים המרשימים של החברה, שהוקמה ב-97, הוא מתג, שמאפשר חיבור של 288 מחשבים ורכיבים שונים, ומסוגל להעביר מידע במהירות 10 ג'יגהביט לשנייה. המשמעות: כעת ניתן ליצור אשכולות מחשבים גדולים יותר, שיגיעו למהירויות עבודה גבוהות יותר.
המדענים האמריקנים, אגב, לא מתכוונים לנוח על זרי הדפנה של סערה אדומה. קריי שואפת להציג בתוך שש שנים מחשב על משוכלל מאי פעם, שיוכל לחשב במהירות של אלף טריליון פעולות לשנייה.
לפנייה לכתב/ת 
