Il calcolo ad alte prestazioni (HPC) è l’uso di tecnologie informatiche avanzate, come supercomputer e algoritmi di elaborazione parallela, per capire problemi computazionali complessi. 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, l’HPC viene utilizzato nelle aree dell’archiviazione dei dati e dell’elaborazione delle transazioni, nonché nell’estrazione o nell’utilizzo di tali informazioni a fini statistici.
L’obiettivo principale nel 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 dell’HPC. Anche altre forme di maggiore velocità di calcolo, inclusi più computer collegati tra loro noti come computer in cluster, contribuiscono all’elaborazione ad alte prestazioni.
I supercomputer sono utilizzati anche nel processo di calcolo ad alte prestazioni. I termini supercomputer e supercalcolo possono creare confusione perché a volte vengono scambiati con i termini calcolo ad alte prestazioni e computer ad alte prestazioni, ma possono anche essere considerati una forma specializzata di calcolo ad alte prestazioni. A tutti gli effetti, tuttavia, il supercomputer si riferisce a un computer in grado di calcolare un alto tasso di efficienza.
I calcoli eseguiti da un supercomputer sono valutati alla velocità con cui può eseguire operazioni in virgola mobile al secondo (FLOPS), che è la quantità di calcoli con numeri che può eseguire al secondo. La virgola mobile si riferisce alla virgola decimale in un numero che, poiché è “mobile”, può rappresentare un numero con un grado di precisione maggiore rispetto a un’operazione a virgola fissa. La quantità di FLOPS necessaria per essere considerato un supercomputer è un teraflop o più, un valore espresso da 10 alla dodicesima potenza in notazione scientifica, o 12 di FLOPS. Ci sono supercomputer, tuttavia, che possono arrivare fino a petaflop, che è 1,000,000,000,000 FLOPS.
L’uso del calcolo ad alte prestazioni si estende anche ad alcuni problemi tecnici, tipicamente nei campi dell’ingegneria, come l’industria petrolchimica e la fluidodinamica computazionale. Quando viene utilizzato in questo modo, HPC viene indicato come calcolo tecnico ad alte prestazioni (HPTC). C’è una sovrapposizione tra tutti i campi, quindi non è sempre chiaro cosa costituisca HPTC o HPC, e i termini sono in molti modi sinonimi.
I migliori computer ad alte prestazioni sono archiviati in un elenco noto come Top500. Questo elenco è stato creato per centralizzare un database e creare criteri per definire standard di elaborazione ad alte prestazioni. È tenuto da scienziati in Germania e negli Stati Uniti e viene aggiornato due volte all’anno.