Datoru vēsture

ENIAC Pirmais dators ENIAC ASV. Ātri aprēķina, kā kara laikā šaut ar lielgabalu, lai precīzi trāpītu. Pirms tam bija jārēķina ar roku, bet tagad ir dators un sešas sievietes to programmē.ASV 1945. gadā tiek iedarbināts pirmais dators ENIAC (angl. Electronic Numerical Integrator and Computer), bet par to nevienam nestāstīja. Tas ir kara laiks un to sāk izmantot, lai ātri (dažās sekundēs) izrēķinātu lielgabala iestatījumus precīzai šaušanai. Pirms tam šo lielgabala šaušanas trajektoriju ASV armijā rēķināja ar mehānisko kalkulatoru, 100 cilvēkiem risinot diferenciālvienādojumu un tas prasīja ilgu laiku. Tikai 2023. gada jūnijā IEEE žurnālā Spectrum bija publicēta informācija un pirms gada Ketija Kleimane (Kathy Kleiman) ir publicējusi arī grāmatu, kā jau 1942. gadā tika iesaistītas sešas sievietes matemātiķes aprēķinu veikšanai ar mehānisko kalkulatoru.Kad 1945. gadā bija gatavs 2,5 m augstais un 24 m garais ENIAC, kurā bija 18000 radiolampu, tad viņas kļuva par pirmajām datora programmētājām, kā mēs to tagad saucam. ENIAC atradās Pensilvānijas universitātē un tas bija pirmais superdators ar darbības ātrumu 400 operācijas sekundē. Ar to vēlāk veica aprēķinus arī atombumbas radīšanai. Latvijas datoru un skaitļošanas vēsture Laikā no 1956. līdz 1957. gadam Zinātņu Akadēmijas Fizikas Institūta tehnisko zinātņu kandidāta J. Daubes vadībā tika izstrādāta elektroniskās skaitļojamās mašīnas http://periodika.lv/periodika2-viewer/?lang=fr#panel:pa|issue:617244|article:DIVL46|query:LM-3%20 LM-3 konstrukcija. Kā 1961. gadā rakstīts žurnālā Zinātne un Tehnika: "Mašīna LM-3 sastāv no barošanas skapja, galvenā skapja, atmiņas mezgla un ierīces sarežģītu matemātisku uzdevumu ievadīšanai mašīnā un izvades ierīces galīgo rezultātu saņemšanai. LM-3 tiek uzskatīta par mazgabarīta iekārtu, taču šī "mazuļa" izmēri ir visai iespaidīgi: mašīna aizņem 50 kvadrātmetru lielu zāli, un to apkalpo ap 20 cilvēku (ieskaitot matemātiķus). Nav mazs arī elementu skaits, kas veido mašīnas gudrās "smadzenes" un "nervus", tajā ir ap 900 speciālu lampu un 4500 pusvadītāju. LM-3 sekundes laikā izpilda 50 skaitļošanas operācijas. Pēc mašīnas otrās kārtas palaišanas tā veiks vairākus tūkstošus operāciju sekundē." null https://enciklopedija.lv/api/image/thumbnail?name=35d33c81a252-352eb7d9-4d1f-45d4-bb24-99ca00e9349d.jpg&size=multimedia image Pirmais Latvijā uzbūvētais dators LM-3. 20. gs. 60. gadi. Fotogrāfs nezināms. Avots: Elektronikas un datorzinātņu institūts.1959.gadā nodibina Latvijas Valsts Universitātes Skaitļošanas centru un tajā pēc diviem gadiem sāk izmantot elektronisko skaitļošanas mašīnu http://periodika.lv/periodika2-viewer/?lang=fr#panel:pa|issue:167581|article:DIVL14|query:centra%20skait%C4%BCo%C5%A1anas%20 BESM-2. Iekārtu žurnāla Zinātne rakstā "Domājošās" MAŠĪNAS apraksta sekojoši: "Šis universālais agregāts vienā sekundē izdara 8 līdz 10 tūkstoš matemātisku un loģisku operāciju. Par sarežģīto konstrukciju var spriest kaut vai pēc tā, ka mašīnā ir ap 5000 elektronu lampu un 3000 pusvadītāju elementu. Šāda mašīna ir spējīga bez cilvēka iejaukšanās risināt ļoti sarežģītus matemātikas un loģikas uzdevumus, kuri prasa izpildīt simtiem tūkstošu darbību."Savukārt 1968. gadā sāka darboties Politehniskā institūta Skaitļošanas centrs. "Tajā uzstādītas divas mašīnas: "Minsk-22-M", kuras jauda ir 5-8 tūkstoši operāciju sekundē, un "Minsk-11" ar jaudu 2-3 tūkstoši operāciju sekundē. Jaunais Skaitļošanas centrs risinās zinātniskus, inženiertehniskus un ekonomiskus uzdevumus. Tas apkalpos 49 institūtu tehniskās katedras, vairākas problēmu un zinātniskās laboratorijas, kā arī republikas rūpniecības uzņēmumus, palīdzot tiem nokārtot plānošanas un grāmatvedības uzskaites jautājumus," rakstīts http://periodika.lv/periodika2-viewer/?lang=fr#panel:pa|issue:337785|article:DIVL17|query:Skait%C4%BCo%C5%A1anas%20centrs%20 Rīgas Balss 5. numurā.Latvijas zinātnieki ir strādājuši arī pie datoru komponenšu izveidošanas, piemēram, 1982. gadā žurnālā Zinātne un Tehnika ir raksts http://periodika.lv/periodika2-viewer/?lang=fr#panel:pa|issue:617497|article:DIVL85|query:procesoru%20procesoram%20 Specializēts procesors zinātniskajiem pētījumiem, kurā minēts, ka "Rīgas Politehniskā institūta Lielo skaitļošanas sistēmu nodaļā radīts specializēts procesors "Omega-2M" elektriskā, magnētiskā, elektromagnētiskā, siltuma un citu fizikālo lauku teorijas uzdevumu risināšanai. Tas ir eksperimentāls paraugs, kurš satur 512 risinošo jeb elementāro procesoru un nodrošina specializētajam procesoram ātrdarbību līdz 80 miljoniem operāciju sekundē."Jau 1970. gadā presē parādās diskusija par apzīmējuma "elektroniskā skaitļojamā mašīna" aizstāšanu ar īsāku un ērtāk lietojamu. Mūsdienās lietoto terminu http://periodika.lv/periodika2-viewer/?lang=fr#panel:pa|issue:10759|article:DIVL226|query:DATORS%20elektronisk%C4%81%20elektroniskais%20 dators kā alternatīvu ierosināja latviešu izcelsmes Zviedrijas astronoms Dainis Draviņš. 1982. gada žurnāla Jaunais inženieris 29. numurā parādās termins http://periodika.lv/periodika2-viewer/?lang=fr#panel:pa|issue:249409|article:DIVL139|query:sist%C4%93mas%20lielo%20skait%C4%BCo%C5%A1anas%20sist%C4%93mu%20noda%C4%BC%C4%81%20 superkompjūters, ar to saprotot sistēmas, kuras sasniedz ātrdarbību līdz simtiem miljonu aritmētisko operāciju sekundē.Īss tehnoloģiju attīstības pārskats ir dots zemāk redzamajā attēlā.

Rīgas Tehniskās universitātes HPC vēsture

Grid skaitļošana Mūsdienās, t.i., 21. gadsimtā sāka attīstīties Grid skaitļošana (jeb tīklveida skaitļošana). Tās galvenais uzdevums bija nodrošināt aprēķinus CERN veiktajiem zinātniskajiem pētījumiem. Tas sākās 2001. gadā ar European DataGrid projektu un turpinājās ar EGEE (angl. Enabling Grids for E‐sciencE). Tas bija ES aptverošs projekts, kura trešā fāze https://eu-egee-org.web.cern.ch/fileadmin/documents/publications/EGEEIII_Publishable_summary.pdf EGEE-III turpinājās līdz pat 2010. gadam. Grid tai laikā bija viens no e-zinātnes instrumentiem sarežģītu zinātnes problēmu risināšanā. Tas dod iespēju caur internetu piekļūt lieliem skaitļošanas resursiem, kas ir izkaisīti pa dažādām organizācijām vai pat valstīm. Ar speciālas programmatūras (angl. middleware) un ātra interneta palīdzību šie resursi tiek apvienoti vienā infrastruktūrā un piedāvāti lietotājam kā viena jaudīga skaitļojamā mašīna. Tiek izmantota specializēta tehnika, kas parasti ir izvietota universitāšu datu centros – skaitļošanas klasteri un datu glabāšanas iekārtas.Arī Latvija iesaistījās Grid skaitļošanas projektos BalticGrid (01.11.2005 – 30.04.2008) un Baltic Grid II (01.05.2008 – 30.04.2010). Ar BalticGrid un BalticGrid II projektu palīdzību Baltijā tika izveidota Grid infrastruktūra, nodrošinot piekļuvi gan vietējiem skaitļošanas resursiem, gan Eiropas Grid infrastruktūrai. Jāņem vēra - lai šodien izmantotu Grid iespējas un varētu piekļūt skaitļošanas resursiem citu Eiropas valstu organizācijās, jābūt projektiem vai citai sadarbībai ar šīm organizācijām. Par pamatu ņemot BalticGrid un citos projektos izveidoto klasteri, 2012. gadā izveidoja Rīgas Tehniskās universitātes (RTU) HPC centru. Tas sava Grid resursu centra darbību pātrauca 2016. gada sākumā. HPC prototips RTU laboratorijā Ne visi stāsti ir ar veiksmīgām beigām. Viens no "NE-veiksmes stāstiem" ir šāds.Pirmais HPC prototips RTU Elektronikas un Telekomunikāciju fakultātes Telekomunikāciju Tīklu laboratorijā kursa "Distributīvās Komunikāciju Sistēmas" (RAE 359) ietvarā 2014. gadā.Sistēma sastāvēja no viena kontroles mezgla un 20 "darba" mezgliem ar vienu Pentium 4 procesoru (angl. single-core CPU) katrā mezglā. Datu tīkla ātrums - 100 Mb sekundē. Viena mezgla cena - 30 EUR. Cena ir tik izteikti maza, jo datori tika iegādāti no lietotās tehnikas tirgotājiem. Uz visiem datoriem tika uzliktas vienādas operētājvides - Linux Ubuntu 14.04. Darbu izplatīšana tīklā tika realizēta ar Ansible programmatūras palīdzību. Tā bija izcila vide pirmā priekšstata gūšanai par HPC darbības principiem, praktiski kontrolējot attālinātus mezglus. RTU HPC centrs šodien Šodien RTU Augstas veiktspējas skaitļošanas centrs jeb vienkārši HPC centrs ir Rīgas Tehniskās universitātes Inovāciju prorektora dienesta sastāvā esoša struktūrvienība.RTU HPC centrs pašlaik ir lielākais superdatoru resursu nodrošinātājs Latvijā. Pateicoties HPC centra darbības pieredzei jau 18 gadu garumā, profesionalitātei, dalībai dažādos Eiropas līmeņa HPC jomas projektos, ciešajai sadarbībai ar Latvijas un Eiropas lielākajiem institūtiem, kā arī universitātēm un superdatora infrastruktūras atjaunināšanai katru gadu, RTU HPC centrs var atbalstīt digitālo tehnoloģiju lietošanu pētniecībā, padarot RTU un Latvijas zinātni modernāku un konkurētspējīgāku.RTU HPC superdatoram ir gan CPU, gan grafiskie paātrinātāji - GPU. 2024. gada sākumā HPC centra superdatoram ir 3224 kodoli (ieskaitot virtualizācijas infrastruktūru) un 25 terabaiti (TB) operatīvās atmiņas. Atsevišķam kodolam ir iespēja pieslēgt līdz 2 TB operatīvās atmiņas. 2023. gada beigās superdators ieguva četrus jaunus HPC skaitļošanas mezglus, kuriem ir jaunākās paaudzes AMD Genoa procesori (768 kodoli).gada sākumā RTU HPC superdatora jauda ir ekvivalenta 1000 tipiskiem biznesa klases portatīvajiem datoriem.