Vad är en superdator – och hur formar den vår framtid?

Superdatorer har blivit en viktig del av dagens tekniklandskap. Många forskare använder dem för att modellera klimatet, utveckla nya läkemedel och arbeta med avancerad artificiell intelligens (AI). Eftersom superdatorer kan hantera enorma datamängder, påverkar de både hur vi utvecklar teknik och hur vi bygger framtidens system. I den här artikeln förklarar vi vad som kännetecknar en superdator, hur forskare använder dem och varför de har fått en central roll för innovation.

Vad betyder en superdator?

En superdator fungerar som en extremt kraftfull dator. Den hanterar uppgifter som vanliga datorer inte klarar av. Medan en vanlig dator utför miljarder operationer per sekund, klarar en modern superdator kvadriljoner – eller till och med kvintiljoner – operationer. Det motsvarar upp till 10¹⁸ flyttalsoperationer per sekund, alltså en prestandanivå som vi mäter i FLOPS (Floating Point Operations Per Second).

För att sätta siffrorna i perspektiv: 10¹⁸ FLOPS betyder att datorn utför 1 000 000 000 000 000 000 operationer varje sekund. När en dator klarar det, kallar man den för ett exaskalansystem.

I praktiken använder forskare superdatorer för att lösa problem som är för komplexa för vanliga datorer. Exempelvis arbetar de med klimatmodellering, molekylsimuleringar, kvantfysik och utveckling av avancerad AI.

Sedan den första superdatorn kom på 1960-talet har utvecklingen accelererat snabbt. Numera samarbetar tusentals processorer parallellt i moderna system, istället för att bara använda enstaka kärnor.

Hur har prestandan utvecklats?

För att förstå utvecklingen kan vi titta på hur superdatorers prestanda har ökat över tid, mätt i FLOPS. Förkortningarna MFLOPS, GFLOPS, TFLOPS, PFLOPS och EFLOPS står för Mega, Giga, Tera, Peta och Exa Floating Point Operations Per Second – från miljoner till triljoner operationer varje sekund.

Eftersom stegen mellan nivåerna är så stora, använder vi ofta en logaritmisk skala för att illustrera denna utveckling.

Hur använder vi superdatorer idag?

Superdatorer spelar en självklar roll inom både vetenskap och industri. Forskare använder dem för att simulera universums utveckling, förbättra precisionen i väderprognoser och stödja ingenjörer som designar säkrare fordon.

I Sverige driver superdatorn Berzelius vid Linköpings universitet flera avancerade AI-projekt, särskilt inom datorseende och språkbehandling. Just nu arbetar ingenjörer dessutom med att uppgradera Berzelius för att fördubbla kapaciteten under 2024.

Med andra ord – superdatorer fungerar redan som en grundsten i modern forskning och teknikutveckling.

Superdatorer och AI – en kraftfull kombination

När superdatorer kombineras med AI skapas nya möjligheter inom forskning och utveckling. Till exempel gör NVIDIA:s Project DIGITS det möjligt att träna och använda avancerade AI-modeller direkt på plats. Systemet hanterar stora språkmodeller med upp till 200 miljarder parametrar. Dessutom kan flera enheter kopplas ihop för att arbeta med ännu större modeller. På så sätt får forskare, utvecklare och studenter tillgång till kraftfull AI-infrastruktur utan att behöva förlita sig på molntjänster.

Eftersom tekniken utvecklas snabbt, blir AI-hårdvara alltmer tillgänglig och flexibel. Därför kan fler nu arbeta med stora språkmodeller och avancerad maskininlärning lokalt. Den här utvecklingen ger både forskare och entreprenörer nya möjligheter att skapa avancerad AI, samtidigt som de slipper beroendet av dyra molntjänster.

Vilken roll spelar superdatorer i framtiden?

När vi blickar framåt blir det tydligt att superdatorer spelar en avgörande roll i att lösa mänsklighetens största utmaningar. Genom att bearbeta enorma datamängder i realtid kan superdatorer:

• påskynda utvecklingen av nya mediciner
• förbättra förståelsen av klimatförändringar
• analysera komplexa naturliga system.

Danska forskare använder till exempel superdatorn Gefion för att förbättra väderprognoser och effektivisera beräkningsprocesser. Även om resultaten varierar mellan projekt, visar Gefion hur superdatorer kan snabba upp simuleringar och bidra till hållbarare resursanvändning.

Samtidigt tävlar länder världen över om att bygga de snabbaste systemen – drivet både av tekniska ambitioner och strategiska mål.

Superdatorer formar en ny verklighet

Superdatorer är mycket mer än kraftfull hårdvara. De fungerar som verktyg som gör det möjligt att utforska, förstå och förändra världen. I takt med att tekniken fortsätter utvecklas och blir mer tillgänglig, påverkar superdatorer allt från sjukvård och miljöteknik till kvantforskning och utbildning.

Nästa gång du hör ordet superdator, tänk på allt de redan bidrar till – och hur mycket mer de kan förändra i framtiden.

Vill du läsa mer?
Ta gärna en titt på Sveriges nya superdator Arrhenius som planeras stå klar 2025.

Källor: AI supercomputer shrinks to desktop size – IBM , Supercomputer Berzelius to be upgraded to double capacity, Supercomputer – Wikipedia

Vanliga frågor om superdatorer

Vad är en superdator?
En superdator är en extremt kraftfull dator. Den klarar av kvadriljoner eller kvintiljoner operationer varje sekund. Forskare använder den för uppgifter som vanliga datorer inte klarar.

Hur snabb är en superdator?
Superdatorer når upp till 1 exaflops – alltså 10¹⁸ flyttalsoperationer per sekund. Det innebär att de är många miljarder gånger snabbare än en vanlig dator.

Vad används superdatorer till?
Forskare använder superdatorer för att förutsäga väder, utveckla läkemedel, simulera fysikaliska fenomen och träna AI-modeller.

Hur skiljer sig en superdator från en vanlig dator?
Superdatorer använder tusentals processorer och optimerar parallella beräkningar. Därför får de extremt hög prestanda.

Finns det superdatorer i Sverige?
Ja, exempelvis Berzelius vid Linköpings universitet, som driver avancerad AI-forskning.

Vad är kopplingen mellan AI och superdatorer?
Superdatorer erbjuder den datorkraft som krävs för att träna och utveckla stora AI-modeller.

Visste du att…

• Begreppet ”superdator” förändras över tid – dagens superdator är morgondagens standarddator.

• Prestanda hos superdatorer mäts i olika nivåer av precision (t.ex. FP32, FP64) beroende på användningsområde.