Quantumrun

Ofbyldingskredyt: Quantumrun

Wêrom konkurrearje lannen om de grutste supercomputers te bouwen? Future of Computers P6

David Tal, útjouwer, Futurist
@DavidTalwrites
LinkedIn

Di, 09/15/2020 - 15:33

Wa't de takomst fan komputer kontrolearret, hat de wrâld. Tech bedriuwen witte it. Lannen witte it. En dêrom binne dy partijen dy't fan doel binne de grutste footprint op ús takomstige wrâld te besit yn in panyk race om hieltyd machtiger superkompjûters te bouwen.

Wa wint der út? En hoe sille al dizze kompjûterynvestearingen krekt betelje? Foardat wy dizze fragen ferkenne, litte wy de steat fan 'e moderne superkomputer opnimme.

In supercomputer perspektyf

Krekt as yn it ferline is de hjoeddeiske gemiddelde superkompjûter in massale masine, fergelykber yn grutte mei in parkearplak dat 40-50 auto's hâldt, en se kinne yn in dei de oplossing foar projekten berekkenje wat de gemiddelde persoanlike kompjûter tûzenen jierren duorret oplosse. It ienige ferskil is dat krekt sa't ús persoanlike kompjûters matured binne yn berekkeningskrêft, sa hawwe ús superkomputers ek.

Foar kontekst konkurrearje de hjoeddeiske supercomputers no op in petaflop-skaal: 1 Kilobyte = 1,000 bits 1 Megabit = 1,000 kilobytes 1 Gigabit = 1,000 Megabits 1 Terabit = 1,000 Gigabits 1 Petabit = 1,000 Terabit

Om it jargon te oersetten dat jo hjirûnder sille lêze, wite dat in 'Bit' in ienheid fan gegevensmjitting is. 'Bytes' binne in mjitienheid foar digitale ynformaasje opslach. As lêste, 'Flop' stiet foar driuwende-punt operaasjes per sekonde en mjit de snelheid fan berekkening. Floating-point operaasjes tastean it berekkenjen fan hiel lange sifers, in fitale fermogen foar in ferskaat oan wittenskiplike en technyske fjilden, en in funksje dêr't supercomputers binne spesifyk boud foar. Dit is wêrom, as it oer supercomputers praat, brûkt de yndustry de term 'flop'.

Wa kontrolearret de top supercomputers fan 'e wrâld?

As it giet om de striid foar superkomputer supremacy, binne de liedende lannen wirklik wa't jo soene ferwachtsje: benammen de Feriene Steaten, Sina, Japan en selekteare EU-steaten.

Lykwols, safolle as it plantsjen fan in belang yn 'e wrâldwide top 10 prestiizje hâldt, wat echt fan belang is, is it oandiel fan in lân fan' e supercomputing-boarnen fan 'e wrâld, en hjir is ien lân foarút lutsen: Sina.

Wêrom lannen konkurrearje foar supercomputer supremacy

Op grûn fan in 2017 ranglist, Sina is it thús fan 202 fan 'e rapste 500 supercomputers fan' e wrâld (40%), wylst Amearika 144 (29%) kontrolearret. Mar sifers betsjutte minder as de skaal fan it berekkenjen fan in lân kin eksploitearje, en hjir ek Sina kontrolearret in befelhawwende foarsprong; Njonken it besit fan twa fan 'e top trije superkompjûters (2018), genietet Sina ek 35 prosint fan' e superkomputerkapasiteit fan 'e wrâld, fergelike mei de 30 prosint fan' e FS.

Op dit punt is de natuerlike fraach om te freegjen, wa makket it út? Wêrom konkurrearje lannen oer it bouwen fan hieltyd rapper superkompjûters?

No, lykas wy hjirûnder sille beskriuwe, supercomputers binne in ynskeakeljen ark. Se tastean de wittenskippers en yngenieurs fan in lân troch te gean mei fêste foarútgong (en soms gigantyske sprongen foarút) op fjilden lykas biology, waarfoarsizzing, astrofysika, kearnwapens, en mear.

Mei oare wurden, supercomputers tastean de partikuliere sektor fan in lân mear rendabele oanbiedingen te bouwen en syn publike sektor effisjinter te operearjen. Yn 'e rin fan' e desennia kinne dizze supercomputer-ynskeakele foarútgong de ekonomyske, militêre en geopolitike status fan in lân signifikant transformearje.

Op in abstrakter nivo is it lân dat it grutste oandiel fan superkomputerkapasiteit kontrolearret de takomst.

It brekken fan de exaflop-barriêre

Sjoen de hjirboppe beskreaune realiteiten soe it net fernuverje moatte dat de FS in comeback planne.

Yn 2017 lansearre presidint Obama it National Strategic Computing Initiative as in gearwurkingsferbân tusken it Department of Energy, Department of Defense, en National Science Foundation. Dit inisjatyf hat al in totaal fan $258 miljoen takend oan seis bedriuwen yn in poging om de earste exaflop-superkomputer fan 'e wrâld te ûndersykjen en te ûntwikkeljen. Aurora. (Foar wat perspektyf binne dat 1,000 petaflops, rûchwei de berekkeningskrêft fan 'e top 500 superkompjûters yn 'e wrâld byinoar, en in triljoen kear rapper as jo persoanlike laptop.) Dizze kompjûter is ynsteld foar frijlitting om 2021 hinne en sil de ûndersyksinisjativen fan organisaasjes lykas de Department of Homeland Security, NASA, de FBI, de National Institutes of Health, en mear.

Bewurkje: Yn april 2018, de Amerikaanske regear bekend makke $ 600 miljoen om trije nije exaflop-kompjûters te finansieren:

* ORNL Systeem levere yn 2021 en akseptearre yn 2022 (ORNL systeem) * LLNL Systeem levere yn 2022 en akseptearre yn 2023 (LLNL systeem) * ANL Potential System levere yn 2022 en akseptearre yn 2023 (ANL systeem)

Spitigernôch foar de FS wurket Sina ek oan har eigen exaflop supercomputer. Dêrom giet de race troch.

Hoe supercomputers takomstige wittenskiplike trochbraken sille ynskeakelje

Oantsjutte op earder, aktuele en takomstige supercomputers meitsje trochbraken yn in ferskaat oan dissiplines mooglik.

Under de meast direkte ferbetteringen dy't it publyk sil opfalle is dat deistige gadgets folle rapper en better sille begjinne te wurkjen. De grutte gegevens dy't dizze apparaten diele yn 'e wolk sille effektiver wurde ferwurke troch bedriuwssuperkomputers, sadat jo mobile persoanlike assistinten, lykas de Amazon Alexa en Google Assistant, de kontekst efter jo spraak en Google Assistant sille begjinne te begripen beantwurdzje jo ûnnedich komplekse fragen perfekt. Tonnen nije wearables sille ús ek geweldige krêften jaan, lykas tûke earpluggen dy't talen direkt yn realtime oersette, Star Trek-styl.

Likemin, yn 'e midden fan' e 2020's, ien kear it ynternet fan dingen rypt yn ûntwikkele lannen, hast elk produkt, auto, gebou, en alles yn ús huzen sil web ferbûn wêze. As dit bart, sil jo wrâld makliker wurde.

Bygelyks, jo koelkast sil jo in boadskiplist stjoere as jo gjin iten hawwe. Jo sille dan in supermerk ynrinne, de list mei iten items kieze en útgean sûnder oait mei in kassier of kassa te dwaan - de items wurde automatysk fan jo bankrekken debitearre de twadde as jo it gebou útgeane. As jo nei it parkearplak rinne, wachtet al in selsridende taksy op jo mei de kofferbak iepen om jo koffers op te slaan en nei hûs te riden.

Mar de rol dy't dizze takomstige supercomputers sille spylje op makronivo sil folle grutter wêze. In pear foarbylden:

Digitale simulaasjes: Supercomputers, benammen op 'e exascale, sille wittenskippers tastean om krekter simulaasjes fan biologyske systemen te bouwen, lykas waarberjochten en modellen foar lange termyn klimaatferoaring. Likegoed sille wy se brûke om bettere ferkearsimulaasjes te meitsjen dy't de ûntwikkeling fan selsridende auto's kinne helpe.

Semiconductors: Moderne mikrochips binne fierstente kompleks wurden foar teams fan minsken om harsels effektyf te ûntwerpen. Om dizze reden nimme avansearre kompjûtersoftware en supercomputers hieltyd mear in liedende rol yn it arsjitektearjen fan de kompjûters fan moarn.

lânbou: Takomstige supercomputers sille de ûntwikkeling fan nije planten mooglik meitsje dy't droechte, waarmte en sâltwetterbestindich binne, lykas fiedend - essensjeel wurk dat nedich is om de folgjende twa miljard minsken te fieden dy't ferwachte wurde de wrâld yn te gean yn 2050. Lês mear yn ús Future of Human Population searje.

Grutte pharma: Farmaseutyske medisynbedriuwen sille úteinlik de mooglikheid krije om in massive berik fan minsklike, dier- en plantgenomen folslein te ferwurkjen dy't nije medisyn- en behannelingskepping sille helpe foar in ferskaat oan 'e mienskiplike en net sa gewoane sykten fan' e wrâld. Dit is benammen nuttich by nije firus-útbraken, lykas de 2015 Ebola-skrik út East-Afrika. Takomstige ferwurkingssnelheden sille farmaseutyske bedriuwen tastean it genoom fan in firus te analysearjen en oanpaste faksins binnen dagen yn plak fan wiken of moannen te bouwen. Lês mear yn ús Future of Health searje.

Nasjonale feilichheid: Dit is de wichtichste reden wêrom't de oerheid sa bot ynvestearret yn superkomputerûntwikkeling. Krêftiger supercomputers sille takomstige generaals helpe om krekte slachstrategyen te meitsjen foar elke fjochtsituaasje; it sil helpe by it ûntwerpen fan effektiver wapensystemen, en it sil helpferlienings- en spionage-ynstânsjes helpe om potinsjele bedrigingen better te identifisearjen lang foardat se ynlânske boargers skea kinne.

keunstmjittige yntelliginsje

En dan komme wy by it kontroversjele ûnderwerp fan keunstmjittige yntelliginsje (AI). De trochbraken dy't wy sille sjen yn wiere AI yn 'e 2020's en 2030's binne folslein ôfhinklik fan 'e rauwe krêft fan takomstige supercomputers. Mar wat as de superkompjûters dy't wy yn 'e heule fan dit haadstik hingje koenen wurde ferâldere troch in folslein nije klasse fan kompjûters?

Wolkom by kwantumkomputers - it lêste haadstik fan dizze searje is mar in klik fuort.