Quantumrun

IRUDIAREN KREDITUA: Quantumrun

Zergatik ari dira herrialdeak lehian superordenagailu handienak eraikitzeko? Ordenagailuen Etorkizuna P6

David Tal, argitaletxea, futurista
@DavidTalWrites
LinkedIn

Asteartea, 09/15/2020 - 15:33

Informatikaren etorkizuna kontrolatzen duena, munduaren jabe da. Enpresa teknologikoak badakite. Herrialdeek badakite. Horregatik, gure etorkizuneko munduan aztarna handienaren jabe izatea helburu duten alderdi horiek izu-lasterketetan ari dira gero eta indartsuagoak diren superordenagailuak eraikitzeko.

Nor ari da irabazten? Eta nola ordainduko dute zehazki informatikako inbertsio horiek guztiak? Galdera hauek aztertu aurretik, errepasatu dezagun superordenagailu modernoaren egoera.

Superordenagailuen ikuspegia

Iraganean bezala, gaur egungo batez besteko superordenagailua makina izugarria da, 40-50 kotxe biltzen dituen aparkaleku baten tamainaz parekoa, eta egun batean kalkula dezakete ordenagailu pertsonal batek milaka urte behar izango dituen batez besteko ordenagailuak milaka urterako konponbidea emateko. konpondu. Desberdintasun bakarra da gure ordenagailu pertsonalak konputazio-ahalmenean heldu diren bezala, gure superordenagailuak ere.

Testuinguruari dagokionez, gaur egungo superordenagailuak petaflop eskalan lehiatzen dira: 1 Kilobyte = 1,000 bit 1 Megabit = 1,000 kilobyte 1 Gigabit = 1,000 Megabit 1 Terabit = 1,000 Gigabit 1 Petabit = 1,000 Terabit

Jarraian irakurriko duzun jerga itzultzeko, jakin 'Bit' bat datuen neurketa-unitatea dela. 'Bytes' informazio digitala biltegiratzeko neurketa-unitateak dira. Azkenik, 'Flop'-ek segundoko koma mugikorreko eragiketak adierazten du eta konputazioaren abiadura neurtzen du. Koma mugikorreko eragiketek zenbaki oso luzeak kalkulatzeko aukera ematen dute, zientzia eta ingeniaritza arlo ezberdinetarako ezinbesteko gaitasuna eta superordenagailuak bereziki eraikitako funtzio bat. Horregatik, superordenagailuez hitz egitean, industriak 'flop' terminoa erabiltzen du.

Nork kontrolatzen ditu munduko superordenagailu nagusiak?

Superordenagailuen nagusitasunaren aldeko borrokari dagokionez, herrialde nagusiak benetan espero zenituzkeenak dira: batez ere Estatu Batuak, Txina, Japonia eta EBko estatu batzuk.

Hala ere, munduko top 10en partaidetza landatzeak prestigioa duen bezainbeste, benetan axola duena herrialde batek munduko superkonputazio baliabideen zatia da, eta hemen herrialde batek aurrera egin du: Txina.

Zergatik lehiatzen dira herrialdeak superordenagailuen nagusitasuna lortzeko

Oinarritutako 2017ko sailkapena, Txinan munduko 202 superordenagailurik azkarrenetako 500 (% 40) daude, eta Amerikan 144 (% 29) kontrolatzen ditu. Baina zenbakiek herrialde batek ustiatu dezakeen konputazioaren eskala baino txikiagoa esan nahi du, eta hemen ere Txinak lidertza nagusi bat kontrolatzen du; Hiru superordenagailu nagusietatik bi edukitzeaz gain (2018), Txinak munduko superkonputagailuaren ahalmenaren ehuneko 35a ere badu, AEBen ehuneko 30aren aldean.

Une honetan, egin beharreko galdera naturala da, nori axola zaio? Zergatik lehiatzen dira herrialdeak gero eta superordenagailu azkarragoak eraikitzeko?

Beno, jarraian azalduko dugun bezala, superordenagailuak tresna gaitzaile bat dira. Herrialde bateko zientzialari eta ingeniariei etengabeko aurrerapen (eta batzuetan jauzi erraldoiak) jarraitzeko aukera ematen diete biologian, eguraldiaren iragarpena, astrofisika, arma nuklearrak eta abar bezalako alorretan.

Beste era batera esanda, superordenagailuek herrialde bateko sektore pribatuari eskaintza errentagarriagoak eraikitzeko eta bere sektore publikoak eraginkorrago funtzionatzeko aukera ematen diote. Hamarkadetan zehar, superordenagailuek ahalbidetutako aurrerapen hauek herrialde baten egoera ekonomiko, militar eta geopolitikoa nabarmen alda dezakete.

Maila abstraktuago batean, superkonputazio-gaitasunaren zati handiena kontrolatzen duen herrialdea da etorkizunaren jabe.

Exaflop langa hautsiz

Goian azaldutako errealitateak kontuan hartuta, ez da harritzekoa izan behar AEBek itzulera bat egitea planifikatzea.

2017an, Obama presidenteak National Strategic Computing Initiative abian jarri zuen Energia Sailaren, Defentsa Sailaren eta Zientziaren Fundazio Nazionalaren arteko lankidetza gisa. Ekimen honek dagoeneko 258 milioi dolar eman dizkie sei enpresari, munduko lehen exaflop superordenagailua ikertu eta garatzeko. Aurora. (Perspektiba batzuen arabera, hori 1,000 petaflops da, gutxi gorabehera munduko 500 superordenagailu nagusien kalkulu-ahalmena, eta zure ordenagailu eramangarri pertsonala baino bilioi aldiz azkarragoa). Segurtasun Saila, NASA, FBI, Osasun Institutu Nazionalak eta abar.

Edita: 2018ko apirilean AEBetako gobernuak iragarri zuen 600 milioi dolar hiru exaflop ordenagailu berri finantzatzeko:

* ORNL Sistema 2021ean entregatu eta 2022an onartua (ORNL sistema) * LLNL Sistema 2022an entregatu eta 2023an onartua (LLNL sistema) * ANL Potentzial Sistema 2022an entregatu eta 2023an onartua (ANL sistema)

Zoritxarrez AEBentzat, Txina ere bere exaflop superordenagailuan ari da lanean. Horregatik, lasterketak jarraitzen du.

Superordenagailuek nola ahalbidetuko dituzten etorkizuneko zientzia-aurrerapenak

Lehen esanda, egungo eta etorkizuneko superordenagailuek hainbat diziplinatan aurrerapenak ahalbidetzen dituzte.

Publikoak nabarituko dituen hobekuntzen artean, eguneroko tramankuluak askoz azkarrago eta hobeto hasiko dira funtzionatzen. Gailu hauek hodeian partekatzen dituzten datu handiak modu eraginkorragoan prozesatuko dituzte enpresen superordenagailuek, eta horrela zure mugikorreko laguntzaile pertsonalak, Amazon Alexa eta Google Assistant bezalakoak, zure hizketan eta atzean dagoen testuingurua ulertzen hasiko dira. erantzun beharrik gabeko galdera konplexuak ezin hobeto. Eramangarri berriek ahalmen harrigarriak ere emango dizkigute, belarrietarako tapoi adimendunak adibidez, hizkuntzak berehala itzultzen dituztenak denbora errealean, Star Trek estiloan.

Era berean, 2020ko hamarkadaren erdialderako, behin Gauzen Interneta herrialde garatuetan heltzen da, gure etxeetan ia produktu, ibilgailu, eraikin eta guztia sarean konektatuta egongo da. Hori gertatzen denean, zure mundua esfortzurik gabe geratuko da.

Adibidez, zure hozkailuak erosketa zerrenda bat bidaliko dizu janaririk gabe geratzen zarenean. Ondoren, supermerkatu batera sartuko zara, elikagaien zerrenda hautatuko duzu eta irtengo zara inoiz kutxazain edo kutxazainarekin harremanetan jarri gabe; elementuak automatikoki kargatuko dira zure bankuko kontutik eraikinetik irteten zarenean. Aparkalekutik irteten zarenean, norbere gidatzen den taxi bat izango duzu zain maleta irekita, maletak gordetzeko eta etxera eramateko.

Baina etorkizuneko superordenagailu hauek makro mailan izango duten papera askoz handiagoa izango da. Adibide batzuk:

Simulazio digitalak: Superordenagailuek, batez ere exaskalean, zientzialariei sistema biologikoen simulazio zehatzagoak eraikitzeko aukera emango diete, adibidez, eguraldiaren iragarpenak eta epe luzerako klima-aldaketaren ereduak. Era berean, auto gidatzen duten autoen garapenean lagun dezaketen trafiko-simulazio hobeak sortzeko erabiliko ditugu.

Erdieroaleak: Mikrotxip modernoak konplexuegiak bihurtu dira gizakien taldeek beren burua eraginkortasunez diseinatzeko. Hori dela eta, software informatiko aurreratuek eta superordenagailuek gero eta protagonismo handiagoa hartzen dute biharko ordenagailuen arkitekturan.

Nekazaritza: Etorkizuneko superordenagailuek lehorte, bero eta ur gaziarekiko erresistenteak diren landare berrien garapena ahalbidetuko dute, baita nutritiboak ere, ezinbestekoa den lana 2050ean munduan sartuko diren hurrengo bi mila milioi pertsonak elikatzeko. Irakurri gehiago gure atalean. Giza populazioaren etorkizuna serieak.

Pharma handia: Botika farmazeutiko-enpresek, azkenean, giza, animalia eta landareen genoma sorta masiboa guztiz prozesatzeko gaitasuna lortuko dute, munduko gaixotasun arrunt eta ez hain arruntetarako sendagai eta tratamendu berriak sortzen lagunduko dutenak. Hau bereziki erabilgarria da birus-agerraldi berrietan, 2015eko Afrika ekialdeko ebolaren sustoan bezala. Etorkizuneko prozesatze-abiadurak farmazia-enpresei birus baten genoma aztertzeko eta txerto pertsonalizatuak eraikitzeko aukera emango die aste edo hilabeteetan beharrean. Irakurri gehiago gure Osasunaren etorkizuna serieak.

segurtasun nazionala: Hau da gobernuak superordenagailuen garapenean hainbeste inbertitzen duen arrazoi nagusia. Superordenagailu indartsuagoek etorkizuneko jeneralei borroka-estrategia zehatzak sortzen lagunduko diete edozein borroka-egoeretarako; arma-sistema eraginkorragoak diseinatzen lagunduko du, eta legea betearazteko eta espioi agentziei lagunduko die mehatxu potentzialak hobeto identifikatzen etxeko zibilak kaltetu baino askoz lehenago.

adimen artifiziala

Eta gero, adimen artifizialaren (AI) gai polemikoari helduko diogu. 2020ko eta 2030eko hamarkadetan benetako AIan ikusiko ditugun aurrerapenak etorkizuneko superordenagailuen botere gordinaren araberakoak dira erabat. Baina zer gertatzen da kapitulu honetan zehar iradoki ditugun superordenagailuak ordenagailu klase guztiz berri batek zaharkituta geratuko balira?

Ongi etorri ordenagailu kuantikoetara: serie honen azken kapitulua klik bakarrera dago.