Earth Simulator ซูเปอร์คอมพิวเตอร์ระดับโลกเพื่อการวิจัยโลก

Earth Simulator (ES) หรือ Chikyū Shimyurēta คือชุดของซูเปอร์คอมพิวเตอร์ประสิทธิภาพสูงที่ติดตั้งอยู่ที่สถาบันวิทยาศาสตร์โลกแห่งโยโกฮาม่า ภายใต้หน่วยงานวิทยาศาสตร์ทางทะเลและโลกแห่งญี่ปุ่น (JAMSTEC) โดยมีวัตถุประสงค์หลักเพื่อใช้ในการจำลองแบบจำลองสภาพภูมิอากาศโลก เพื่อประเมินผลกระทบของภาวะโลกร้อนและปัญหาทางธรณีฟิสิกส์ของโลก

Earth Simulator รุ่นแรก (First Generation)

รุ่นแรกของ Earth Simulator ถูกพัฒนาขึ้นภายใต้โครงการ "Earth Simulator Project" ของรัฐบาลญี่ปุ่น โดยเริ่มก่อสร้างในเดือนตุลาคม 1999 และเปิดใช้งานอย่างเป็นทางการเมื่อวันที่ 11 มีนาคม 2002 ด้วยงบประมาณการก่อสร้างสูงถึง 6 หมื่นล้านเยน

ระบบนี้สร้างโดยบริษัท NEC โดยใช้สถาปัตยกรรม SX-6 ประกอบด้วย 640 โหนด ซึ่งแต่ละโหนดมีตัวประมวลผลเวกเตอร์ 8 ตัว และหน่วยความจำ 16 กิกะไบต์ รวมเป็นตัวประมวลผลทั้งหมด 5,120 ตัว และหน่วยความจำรวม 10 เทราไบต์

• ประสิทธิภาพ: ทำคะแนน LINPACK benchmark ได้ 35.86 TFLOPS ซึ่งเร็วกว่าซูเปอร์คอมพิวเตอร์ที่เร็วที่สุดในขณะนั้นอย่าง ASCI White ถึงเกือบ 5 เท่า
• ความสามารถ: สามารถจำลองสภาพภูมิอากาศโลกทั้งในชั้นบรรยากาศและมหาสมุทรได้ละเอียดถึงระดับ 10 กิโลเมตร

Earth Simulator รุ่นแรกครองตำแหน่งซูเปอร์คอมพิวเตอร์ที่เร็วที่สุดในโลกตั้งแต่ปี 2002 จนถึงปี 2004 ก่อนจะถูกทำลายสถิติโดย Blue Gene/L ของ IBM

Earth Simulator รุ่นที่สอง (Second Generation)

ในเดือนมีนาคม 2009 Earth Simulator รุ่นแรกถูกแทนที่ด้วย Earth Simulator 2 (ES2) ซึ่งใช้ระบบ NEC SX-9/E แม้จะมีจำนวนโหนดน้อยลงเหลือหนึ่งในสี่ แต่แต่ละโหนดมีประสิทธิภาพสูงขึ้นถึง 12.8 เท่า ส่งผลให้มีประสิทธิภาพสูงสุด (Peak Performance) อยู่ที่ 131 TFLOPS และมีประสิทธิภาพ LINPACK ที่ 122.4 TFLOPS ซึ่งถือเป็นซูเปอร์คอมพิวเตอร์ที่มีประสิทธิภาพสูงสุดในโลกในขณะนั้น

Earth Simulator รุ่นที่สาม (Third Generation)

ต่อมาในเดือนมีนาคม 2015 ES2 ได้ถูกแทนที่ด้วย Earth Simulator 3 (ES3) ซึ่งใช้ระบบ NEC SX-ACE ประกอบด้วย 5,120 โหนด และมีประสิทธิภาพการประมวลผลสูงถึง 1.3 PFLOPS

นอกจากนี้ ในช่วงปี 2017 ถึง 2018 ES3 ได้ทำงานควบคู่ไปกับ Gyoukou ซึ่งเป็นซูเปอร์คอมพิวเตอร์ที่ใช้ระบบระบายความร้อนแบบจุ่ม (Immersion Cooling) ที่สามารถทำประสิทธิภาพได้สูงสุดถึง 19 PFLOPS

Earth Simulator รุ่นที่สี่ (Fourth Generation)

สำหรับ Earth Simulator 4 (ES4) รุ่นล่าสุด ได้มีการยกระดับประสิทธิภาพการประมวลผลโดยใช้โปรเซสเซอร์ AMD EPYC เสริมการทำงานด้วย NEC SX-Aurora TSUBASA Vector Engine และ NVIDIA Ampere A100 GPUs เพื่อรองรับการคำนวณที่ซับซ้อนยิ่งขึ้นในปัจจุบัน