Quantumrun

IMAHE CREDIT: Quantumrun

Ngano nga ang mga nasud nag-indigay sa paghimo sa labing kadaghan nga supercomputer? Kaugmaon sa Kompyuter P6

David Tal, Publisher, Futurist
@DavidTalWrites
LinkedIn

Martes, 09/15/2020 - 15:33

Bisan kinsa nga nagkontrol sa kaugmaon sa pag-compute, tag-iya sa kalibutan. Nahibal-an kini sa mga kompanya sa tech. Nahibal-an kini sa mga nasud. Ug mao kana ang hinungdan nga ang mga partido nga nagtinguha nga makapanag-iya sa pinakadako nga tunob sa atong umaabot nga kalibutan naa sa usa ka kalisang nga lumba sa paghimo og labi ka kusgan nga mga supercomputer.

Kinsay nakadaog? Ug sa unsa nga paagi nga ang tanan nga kini nga mga pamuhunan sa pag-compute mabayran? Sa dili pa nato tukion kining mga pangutanaha, atong balikon ang kahimtang sa modernong supercomputer.

Usa ka supercomputer nga panglantaw

Sama sa kaniadto, ang kasagaran nga supercomputer karon usa ka dako nga makina, nga ikatandi sa gidak-on sa usa ka parkinganan nga adunay 40-50 nga mga awto, ug ilang makalkulo sa usa ka adlaw ang solusyon sa mga proyekto kung unsa ang kinahanglan sa kasagaran nga personal nga kompyuter sa liboan ka tuig. pagsulbad. Ang bugtong kalainan mao nga sama nga ang atong mga personal nga kompyuter naghamtong sa gahum sa pag-compute, mao usab ang atong mga supercomputer.

Alang sa konteksto, ang mga supercomputer karon nakigkompetensya sa usa ka petaflop scale: 1 Kilobyte = 1,000 bits 1 Megabit = 1,000 kilobytes 1 Gigabit = 1,000 Megabits 1 Terabit = 1,000 Gigabits 1 Petabit = 1,000 Terabits

Aron mahubad ang jargon nga imong basahon sa ubos, hibal-i nga ang 'Bit' usa ka yunit sa pagsukod sa datos. Ang 'Bytes' usa ka yunit sa pagsukod alang sa pagtipig sa digital nga impormasyon. Sa kataposan, ang 'Flop' nagpasabot sa floating-point operations kada segundo ug nagsukod sa gikusgon sa pagkuwenta. Ang mga floating-point nga mga operasyon nagtugot sa pag-compute sa taas kaayo nga mga numero, usa ka mahinungdanon nga abilidad alang sa lain-laing mga siyentipikanhon ug engineering nga mga natad, ug usa ka function nga ang mga supercomputer espesipikong gitukod alang sa. Mao kini ang hinungdan, kung maghisgot bahin sa mga supercomputer, gigamit sa industriya ang termino nga 'flop.'

Kinsa ang nagkontrol sa labing taas nga mga supercomputer sa kalibutan?

Kung bahin sa away alang sa supercomputer supremacy, ang nanguna nga mga nasud mao gyud ang imong gipaabut: kadaghanan sa Estados Unidos, China, Japan ug pinili nga mga estado sa EU.

Bisan pa, ingon nga ang pagtanom og stake sa global top 10 adunay prestihiyo, ang tinuod nga importante mao ang bahin sa usa ka nasud sa supercomputing nga mga kapanguhaan sa kalibutan, ug dinhi usa ka nasud ang miuswag: China.

Ngano nga ang mga nasud nakigkompetensya alang sa supercomputer supremacy

Gibase sa usa ka Ranggo sa 2017, Ang China mao ang pinuy-anan sa 202 sa labing paspas nga 500 ka supercomputer (40%) sa kalibutan, samtang ang America nagkontrol sa 144 (29%). Apan ang mga numero nagpasabot nga ubos pa kay sa sukod sa pag-compute nga mapahimuslan sa usa ka nasud, ug dinhi usab ang China nagkontrolar sa usa ka commanding lead; Gawas sa pagpanag-iya sa duha sa nag-unang tulo ka supercomputers (2018), ang China nakatagamtam usab sa 35 porsyento sa kapasidad sa supercomputing sa kalibutan, itandi sa 30 porsyento sa US.

Niini nga punto, ang natural nga pangutana nga ipangutana mao, kinsa ang nagpakabana? Ngano nga ang mga nasud nakigkompetensya sa paghimo sa labing paspas nga mga supercomputer?

Aw, sama sa among gilatid sa ubos, ang mga supercomputer usa ka himan nga makapaarang. Gitugotan nila ang mga siyentipiko ug inhenyero sa usa ka nasud nga magpadayon sa paghimo sa makanunayon nga pag-uswag (ug usahay higante nga paglukso sa unahan) sa mga natad sama sa biology, pagtagna sa panahon, astrophysics, armas nukleyar, ug uban pa.

Sa laing pagkasulti, ang mga supercomputer nagtugot sa pribadong sektor sa usa ka nasud sa paghimo og mas mapuslanon nga mga halad ug ang publikong sektor niini nga makalihok nga mas episyente. Sulod sa mga dekada, kini nga supercomputer-enabled nga mga pag-uswag mahimo’g mabag-o ang kahimtang sa ekonomiya, militar, ug geopolitikal sa usa ka nasud.

Sa mas abstract nga lebel, ang nasud nga nagkontrol sa pinakadako nga bahin sa kapasidad sa supercomputing nanag-iya sa umaabot.

Pagbungkag sa exaflop barrier

Tungod sa mga reyalidad nga gilatid sa ibabaw, dili kini angay ikatingala nga ang US nagplano sa pagbalik.

Niadtong 2017, gilusad ni Presidente Obama ang National Strategic Computing Initiative isip panagtambayayong tali sa Department of Energy, Department of Defense, ug National Science Foundation. Kini nga inisyatiba nakahatag na og kinatibuk-ang $258 milyones ngadto sa unom ka mga kompanya sa paningkamot sa pagsiksik ug pagpalambo sa unang exaflop supercomputer sa kalibutan nga gitawag og Aurora. (Alang sa pipila ka panglantaw, kana ang 1,000 ka petaflops, halos ang gahum sa kalkulasyon sa kinatas-ang 500 ka supercomputer nga gihiusa, ug usa ka trilyon ka beses nga mas paspas kay sa imong personal nga laptop.) Kini nga kompyuter gitakda nga ipagawas mga 2021 ug mosuporta sa mga inisyatibo sa panukiduki sa mga organisasyon sama sa Department of Homeland Security, NASA, FBI, National Institutes of Health, ug uban pa.

I-edit: Sa Abril 2018, ang Gipahibalo sa gobyerno sa US $600 milyon para pondohan ang tulo ka bag-ong exaflop nga mga kompyuter:

* Ang ORNL System nga gihatud sa 2021 ug gidawat sa 2022 (ORNL system) * LLNL System nga gihatud sa 2022 ug gidawat sa 2023 (LLNL system) * ANL Potential System nga gihatud sa 2022 ug gidawat sa 2023 (ANL system)

Ikasubo alang sa US, ang China nagtrabaho usab sa kaugalingon nga exaflop supercomputer. Busa, nagpadayon ang lumba.

Sa unsang paagi ang mga supercomputer makahimo sa umaabot nga mga kalampusan sa siyensya

Gipakita sa sayo pa, karon ug sa umaabot nga mga supercomputer nga makahimo sa mga kalampusan sa lainlaing mga disiplina.

Lakip sa labing dali nga pag-uswag nga mamatikdan sa publiko mao nga ang matag adlaw nga mga gadyet magsugod sa pagtrabaho nga labi ka paspas ug labi ka maayo. Ang dagkong datos nga gipaambit niini nga mga device ngadto sa panganod maproseso nga mas epektibo sa mga supercomputer sa korporasyon, aron ang imong mobile personal nga mga katabang, sama sa Amazon Alexa ug Google Assistant, magsugod sa pagsabot sa konteksto luyo sa imong sinultihan ug tubaga ang imong dili kinahanglan nga komplikado nga mga pangutana sa hingpit. Ang mga tonelada sa bag-ong mga gamit nga masul-ob maghatag usab kanamo mga katingalahang gahum, sama sa mga smart earplug nga naghubad dayon sa mga lengguwahe sa tinuud nga oras, istilo sa Star Trek.

Ingon usab, sa tungatunga sa 2020, kausa ang Internet sa mga Butang mohingkod na sa mga ugmad nga mga nasud, halos tanang produkto, sakyanan, building, ug tanang butang sa atong mga panimalay mahimong konektado sa web. Kung mahitabo kini, ang imong kalibutan mahimong labi ka wala’y kakugi.

Pananglitan, ang imong refrigerator mag-text kanimo og listahan sa pagpamalit kon mahurot na ang imong pagkaon. Dayon mosulod ka sa usa ka supermarket, mopili sa giingon nga listahan sa mga pagkaon, ug molakaw nga dili na makig-uban sa cashier o cash register—ang mga butang awtomatik nga ma-debit gikan sa imong bank account sa ikaduhang paggawas nimo sa building. Kung mogawas ka paingon sa parkinganan, maghulat na kanimo ang usa ka self-driving nga taxi nga bukas ang trunk aron ibutang ang imong mga bag ug ihatod ka sa balay.

Apan ang papel nga himuon sa umaabot nga mga supercomputer sa lebel sa macro labi ka dako. Pipila ka mga pananglitan:

Digital nga mga simulation: Ang mga supercomputer, ilabina sa exascale, magtugot sa mga siyentista sa paghimog mas tukma nga mga simulation sa biological nga mga sistema, sama sa weather forecasts ug long-term climate change models. Ingon usab, gamiton namon kini aron makahimo og mas maayo nga mga simulation sa trapiko nga makatabang sa pagpauswag sa mga awto nga nagmaneho sa kaugalingon.

Semikonduktor: Ang mga modernong microchip nahimong hilabihan ka komplikado alang sa mga grupo sa mga tawo aron epektibong magdesinyo sa ilang kaugalingon. Tungod niini nga hinungdan, ang mga advanced nga software sa kompyuter ug mga supercomputer labi nga nag-una nga papel sa pag-arkitekto sa mga kompyuter ugma.

Agriculture: Ang umaabot nga mga supercomputer makahimo sa pagpalambo sa bag-ong mga tanum nga huwaw, init, ug tubig-asin nga makasugakod, ingon man usab sa sustansya-kinahanglanon nga trabaho nga gikinahanglan aron sa pagpakaon sa sunod nga duha ka bilyon nga mga tawo nga gipaabot nga mosulod sa kalibutan sa 2050. Basaha ang dugang sa among Umaabot sa Populasyon sa Tawo sunod-sunod nga.

Dako nga pharma: Ang mga kompanya sa pharmaceutical nga tambal sa katapusan makabaton sa katakus sa hingpit nga pagproseso sa usa ka dako nga hanay sa mga genome sa tawo, hayop, ug tanum nga makatabang sa bag-ong paghimo sa tambal ug pagtambal alang sa lainlaing mga kasagaran ug dili kasagaran nga mga sakit sa kalibutan. Kini labi ka mapuslanon sa panahon sa bag-ong mga pagbuto sa virus, sama sa 2015 Ebola scare gikan sa East Africa. Ang umaabot nga mga katulin sa pagproseso magtugot sa mga kompanya sa parmasyutiko nga analisahon ang genome sa usa ka virus ug magtukod mga customized nga bakuna sulod sa mga adlaw imbes sa mga semana o mga bulan. Basaha ang dugang sa among Kaugmaon sa Panglawas sunod-sunod nga.

Nasyonal nga seguridad: Mao kini ang nag-unang rason ngano nga ang gobyerno namuhunan pag-ayo sa supercomputer development. Ang mas kusgan nga mga supercomputers makatabang sa umaabot nga mga heneral sa paghimo og tukma nga mga estratehiya sa gubat alang sa bisan unsang sitwasyon sa kombat; makatabang kini sa pagdesinyo ug mas epektibong sistema sa armas, ug makatabang kini sa pagpatuman sa balaod ug mga ahensya sa espiya nga mas mailhan ang posibleng mga hulga sa dili pa sila makadaot sa mga lokal nga sibilyan.

artipisyal nga salabutan

Ug unya moabut kami sa kontrobersyal nga hilisgutan sa artificial intelligence (AI). Ang mga kauswagan nga atong makita sa tinuod nga AI sa panahon sa 2020s ug 2030s nagdepende sa hingpit sa hilaw nga gahum sa umaabot nga mga supercomputer. Apan unsa kaha kung ang mga supercomputer nga among gipaila sa tibuuk nga kapitulo mahimo’g mahimong dili na magamit sa usa ka bag-ong klase sa kompyuter?

Welcome sa quantum computers—ang kataposang kapitulo niini nga serye usa lang ka click.