Na Illinoiské univerzitě v USA si teoretičtí chemikové celé dny hrají s konzolami PlayStation. Jejich procesory ale pohánějí výkonné počítače, které již brzo dokážou předpovídat interakce mezi lidskými bílkovinami a novými léčivy.
Vše začalo ve chvíli, kdy synovi Todda Martineze z Illinoiské univerzity dosloužil jeho PlayStation. „Začal jsem zajímat o architekturu jeho procesoru a přišel jsem na to, že se do značné míry podobá superpočítačům s vysokým výkonem,“ říká Martinez. „To mě přivedlo na myšlenku postavit si pro účely chemických simulací počítač s procesorem z konzolí.“
Grafika jako vědecké výpočty
Konzole jsou navrženy tak, aby dokázaly propočítat detailní grafiku moderních her. Pracují tedy s interakcemi mnoha částic, což se do značné míry podobá simulaci chování stovek elektronů ve složitých organických molekulách. „Pro teoretickou chemii je jejich hardware přímo ideální. Podobně pracují i superpočítače, jejich ceny se však pohybují v astronomických částkách a existuje jich po světě jen pár.“ vysvětluje Marinez. „Dlouho jsme ovšem měli problém s tím, že PlayStation neuměl pracovat s programy, které by nám umožňovaly ukládat data.“
16 PlayStationů pro astronomy
Obrat nastal v roce 2002, kdy požadavky vědců přiměly výrobce konzole k uvolnění programu, který umožňoval spustit na PlayStationu 2 operační systém Linux. Díky tomu si vědci mohli herní konzoli přizpůsobit pro své vlastní potřeby. V roce 2006 se pak na trhu objevil PlayStation 3 s novým čipem Cell s jedním centrálním a osmi pomocnými procesory. Jednalo se nesrovnatelně výkonnější čip než u starší verze konzole a navíc byl do počátku vyvíjen tak, aby něm mohl fungovat operační systém Linux.
PS3 podstatně urychlil například výzkum černých děr. „Spojili jsme dohromady 16 PS3. Jejich výkon nám umožnil propočítat vlastnosti gravitačních vln v černé díře,“ říká Gaurav Khanna z Massachusettské univerzity v Darthmouth.
Budoucnost v grafických kartách
Martinezova laboratoř má v současnosti k dispozici 8 počítačů poháněných čipem Cell, které slouží k výpočtům pohybů elektronů ve středně velkých molekulách. Jejich další zájem se teď soustředí na grafickou kartu GeForce 8800 GTX. Ta za pomoci 128 procesorů umožňuje propočítávat realistickou grafiku náročných moderních počítačových her. „Ve spolupráci s výrobcem karty jsme vyvinuli program, díky kterému jsme mohli výpočetní výkon čipu využití pro naše účely,“ vysvětluje Martinez. „Výsledek byl překvapující pro všechny. Procesor z GeForce 8800 GTX zvládá chemické simulace 130x rychleji než nejvýkonnější stolní počítače. Jsem přesvědčen o tom, že grafické procesory z karet nové generace nám během několika málo let umožní přesné simulace složitých bílkovin s vyvíjenými léčivy.“
Od lega k nejnovějšímu procesoru
1998 – Lego začalo prodávat skládací robotické hračky s procesory, čidly a motory, které byly později využity k výzkumu robotiky a umělé inteligence.
1999 – Firma Sony vyvinula robotického psa Aibo, který se stal pomocníkem ve výzkumu umělé inteligence.
2000 – V Sony vyrobili herní konzoli PlayStation 2
2002 – Firma Sony vyvinula program, který umožnil využívat operační systém Linux na PS2
2006 – Příchod PlayStation 3 s čipem Cell
2007 – Americká společnost NVIDIA vyvinula program, který umožňuje přizpůsobit procesory jejich grafických karet pro vědecké výpočty
