Quantumrun

ŞƏKİL KREDİTİ: Quantumrun

Niyə ölkələr ən böyük superkompüterləri yaratmaq üçün yarışır? Kompüterlərin gələcəyi P6

David Tal, nəşriyyatçı, futurist
@Davidtalwrites
LinkedIn

Çərşənbə axşamı, 09 - 15:2020

Kim hesablamanın gələcəyinə nəzarət edirsə, o, dünyaya sahibdir. Texnologiya şirkətləri bunu bilir. Ölkələr bunu bilir. Və buna görə də gələcək dünyamızda ən böyük izə sahib olmağı hədəfləyən tərəflər getdikcə daha güclü superkompüterlər yaratmaq üçün çaxnaşma yarışındadırlar.

Kim qalib gəlir? Və bütün bu hesablama investisiyaları tam olaraq necə ödəyəcək? Bu sualları araşdırmazdan əvvəl gəlin müasir superkompüterin vəziyyətini nəzərdən keçirək.

Superkompüter perspektivi

Keçmişdə olduğu kimi, bugünkü adi superkompüter, ölçüsünə görə 40-50 avtomobil saxlayan dayanacaqla müqayisə oluna bilən nəhəng maşındır və onlar bir gündə orta fərdi kompüterin minlərlə il çəkəcəyi layihələrin həllini hesablaya bilirlər. həll etmək. Yeganə fərq ondadır ki, bizim fərdi kompüterlərimiz hesablama gücü baxımından yetkinləşdiyi kimi, superkompüterlərimiz də inkişaf etmişdir.

Kontekst üçün indiki superkompüterlər indi petaflop miqyasında rəqabət aparır: 1 Kilobayt = 1,000 bit 1 Meqabit = 1,000 kilobayt 1 Gigabit = 1,000 Meqabit 1 Terabit = 1,000 Gigabit 1 Petabit = 1,000 Terabi

Aşağıda oxuyacağınız jarqonu tərcümə etmək üçün bilin ki, 'Bit' verilənlərin ölçü vahididir. 'Bayt' rəqəmsal məlumatın saxlanması üçün ölçü vahididir. Nəhayət, 'Flop' saniyədə üzən nöqtə əməliyyatları deməkdir və hesablama sürətini ölçür. Üzən nöqtə əməliyyatları çox uzun ədədlərin hesablanmasına imkan verir, müxtəlif elmi və mühəndislik sahələri üçün həyati qabiliyyət və superkompüterlərin xüsusi olaraq qurulduğu funksiyadır. Buna görə də, superkompüterlərdən danışarkən sənaye “flop” terminindən istifadə edir.

Dünyanın ən yaxşı superkompüterlərinə kim nəzarət edir?

Superkompüterlərin üstünlüyü uğrunda mübarizəyə gəldikdə, aparıcı ölkələr həqiqətən gözlədiyiniz şəxslərdir: əsasən ABŞ, Çin, Yaponiya və seçilmiş Aİ dövlətləri.

Bununla belə, qlobal ilk 10-luqda payın yerləşdirilməsi nə qədər nüfuzlu olsa da, həqiqətən də vacib olan bir ölkənin dünyanın superkompüter resurslarındakı payıdır və burada bir ölkə irəliləyib: Çin.

Niyə ölkələr superkompüter üstünlüyü uğrunda yarışırlar

Bir əsaslanır 2017 sıralaması, Çində dünyanın ən sürətli 202 superkompüterindən 500-si (40%) yerləşir, Amerika isə 144-ə (29%) nəzarət edir. Lakin rəqəmlər bir ölkənin istifadə edə biləcəyi hesablama miqyasından daha az deməkdir və burada da Çin əsas liderə nəzarət edir; Ən yaxşı üç superkompüterdən ikisinə sahib olmaqdan başqa (2018), Çin həm də ABŞ-ın 35 faizi ilə müqayisədə dünyanın superkompüter imkanlarının 30 faizinə malikdir.

Bu məqamda təbii sual yaranır ki, kimin vecinədir? Niyə ölkələr daha sürətli superkompüterlər yaratmaq üçün rəqabət aparırlar?

Yaxşı, aşağıda qeyd edəcəyimiz kimi, superkompüterlər imkan verən vasitədir. Onlar ölkənin alim və mühəndislərinə biologiya, hava proqnozu, astrofizika, nüvə silahları və sair kimi sahələrdə davamlı tərəqqi (və bəzən nəhəng sıçrayışlar) etməyə davam etməyə imkan verir.

Başqa sözlə, superkompüterlər ölkənin özəl sektoruna daha gəlirli təkliflər yaratmağa və onun dövlət sektoruna daha səmərəli fəaliyyət göstərməyə imkan verir. Onilliklər ərzində bu superkompüter imkanlı irəliləyişlər ölkənin iqtisadi, hərbi və geosiyasi mövqeyini əhəmiyyətli dərəcədə dəyişdirə bilər.

Daha mücərrəd səviyyədə, super hesablama imkanlarının ən böyük payına nəzarət edən ölkə gələcəyin sahibidir.

Exaflop baryerini qırmaq

Yuxarıda göstərilən reallıqları nəzərə alsaq, ABŞ-ın geri qayıtmağı planlaşdırması təəccüblü olmamalıdır.

2017-ci ildə Prezident Obama Enerji Departamenti, Müdafiə Departamenti və Milli Elm Fondu arasında tərəfdaşlıq olaraq Milli Strateji Hesablama Təşəbbüsünü başlatdı. Bu təşəbbüs artıq dünyanın ilk exaflop superkompüterini araşdırmaq və inkişaf etdirmək üçün altı şirkətə cəmi 258 milyon dollar mükafat verib. Aurora. (Müəyyən perspektiv üçün bu, 1,000 petaflopdur, təxminən dünyanın ən yaxşı 500 superkompüterinin hesablama gücü və şəxsi noutbukunuzdan trilyon dəfə sürətlidir.) Bu kompüter təxminən 2021-ci ildə buraxılmağa hazırlanıb və bu kimi təşkilatların tədqiqat təşəbbüslərini dəstəkləyəcək. Daxili Təhlükəsizlik Departamenti, NASA, FTB, Milli Sağlamlıq İnstitutu və s.

Redaktə: 2018-ci ilin aprel ayında ABŞ hökuməti elan edib Üç yeni exaflop kompüterini maliyyələşdirmək üçün 600 milyon dollar:

* ORNL Sistemi 2021-ci ildə təhvil verilmiş və 2022-ci ildə qəbul edilmişdir (ORNL sistemi) * LLNL Sistemi 2022-ci ildə çatdırılmış və 2023-cü ildə qəbul edilmişdir (LLNL sistemi) * ANL Potensial Sistemi 2022-ci ildə təslim edilmiş və 2023-cü ildə qəbul edilmişdir (ANL sistemi)

Təəssüf ki, ABŞ üçün Çin də öz exaflop superkompüteri üzərində işləyir. Beləliklə, yarış davam edir.

Superkompüterlər gələcək elmi nailiyyətlərə necə imkan verəcək

Daha əvvəl qeyd edildiyi kimi, indiki və gələcək superkompüterlər bir sıra fənlər üzrə irəliləyişlərə imkan verir.

İctimaiyyətin görəcəyi ən ani təkmilləşdirmələrdən biri gündəlik gadgetların daha sürətli və daha yaxşı işləməyə başlamasıdır. Bu cihazların buludda paylaşdığı böyük məlumatlar korporativ superkompüterlər tərəfindən daha effektiv şəkildə emal ediləcək ki, Amazon Alexa və Google Assistant kimi mobil şəxsi köməkçiləriniz nitqinizin arxasındakı konteksti anlamağa başlayacaqlar. lazımsız mürəkkəb suallarınıza mükəmməl cavab verin. Tonlarla yeni geyilən qurğular bizə Ulduz Yolu üslubunda dilləri real vaxtda dərhal tərcümə edən ağıllı qulaqlıqlar kimi heyrətamiz güclər verəcək.

Eynilə, 2020-ci illərin ortalarına qədər bir dəfə Əşyaların İnterneti inkişaf etmiş ölkələrdə yetkinləşdikdə, demək olar ki, hər bir məhsul, nəqliyyat vasitəsi, bina və evlərimizdəki hər şey internetə bağlanacaq. Bu baş verdikdə, dünyanız daha asan olacaq.

Məsələn, yeməyiniz bitdikdə soyuducunuz sizə alış-veriş siyahısı yazacaq. Daha sonra siz supermarketə girəcəksiniz, sözügedən ərzaq məhsullarının siyahısını seçəcəksiniz və heç vaxt kassir və ya kassa aparatı ilə əlaqə saxlamadan çölə çıxacaqsınız - binadan çıxdığınız anda əşyalar avtomatik olaraq bank hesabınızdan silinəcək. Dayanacağa getdiyiniz zaman baqajı açıq olan özü idarə olunan taksi artıq sizi gözləyəcək və çantalarınızı saxlamaq və sizi evə aparacaq.

Lakin bu gələcək superkompüterlərin makro səviyyədə oynayacağı rol daha böyük olacaq. Bir neçə nümunə:

Rəqəmsal simulyasiyalar: Superkompüterlər, xüsusən də böyük miqyasda, elm adamlarına hava proqnozları və uzunmüddətli iqlim dəyişikliyi modelləri kimi bioloji sistemlərin daha dəqiq simulyasiyalarını qurmağa imkan verəcək. Eynilə, biz onlardan özü idarə edən avtomobillərin inkişafına kömək edə biləcək daha yaxşı trafik simulyasiyaları yaratmaq üçün istifadə edəcəyik.

Yarımkeçiricilər: Müasir mikroçiplər insanlardan ibarət komandaların özlərini effektiv şəkildə dizayn edə bilmələri üçün çox mürəkkəbləşib. Bu səbəbdən qabaqcıl kompüter proqramları və superkompüterlər sabahın kompüterlərinin memarlığında getdikcə aparıcı rol oynayırlar.

kənd təsərrüfatı: Gələcək superkompüterlər quraqlığa, istiyə və duzlu suya davamlı yeni bitkilərin yaradılmasına imkan verəcək, eləcə də 2050-ci ilə qədər dünyaya gələcək iki milyard insanı qidalandırmaq üçün zəruri olan qidalı işdir. İnsan Əhalinin Gələcəyi seriyası.

Böyük pharma: Əczaçılıq dərman şirkətləri nəhayət, dünyanın müxtəlif yerlərində yayılmış və çox da yayılmayan xəstəliklər üçün yeni dərman və müalicənin yaradılmasına kömək edəcək geniş spektrli insan, heyvan və bitki genomlarını tam şəkildə emal etmək imkanı qazanacaqlar. Bu, 2015-ci ildə Şərqi Afrikadan gələn Ebola qorxusu kimi yeni virus epidemiyaları zamanı xüsusilə faydalıdır. Gələcək emal sürətləri əczaçılıq şirkətlərinə virusun genomunu təhlil etməyə və həftələr və ya aylar əvəzinə günlər ərzində fərdi vaksinlər yaratmağa imkan verəcək. Ətraflı bizim məqaləmizdə oxuyun Sağlamlığın Gələcəyi seriyası.

Milli təhlükəsizlik: Hökumətin superkompüterlərin inkişafına bu qədər böyük sərmayə qoymasının əsas səbəbi budur. Daha güclü superkompüterlər gələcək generallara istənilən döyüş vəziyyəti üçün dəqiq döyüş strategiyaları yaratmağa kömək edəcək; o, daha effektiv silah sistemlərinin layihələndirilməsinə kömək edəcək və hüquq-mühafizə və casus agentliklərinə potensial təhlükələri yerli mülki şəxslərə zərər vurmazdan çox əvvəl daha yaxşı müəyyən etməyə kömək edəcək.

Süni intellekt

Və sonra mübahisəli süni intellekt (AI) mövzusuna gəlirik. 2020-ci və 2030-cu illərdə əsl AI-də görəcəyimiz irəliləyişlər tamamilə gələcək superkompüterlərin xam gücündən asılıdır. Bəs bu fəslin tamamı boyunca eyham vurduğumuz superkompüterlər tamamilə yeni bir kompüter sinfi tərəfindən köhnəlsəydi?

Kvant kompüterlərinə xoş gəlmisiniz - bu seriyanın son fəsli bir klik uzaqlıqdadır.