Quantumrun

Кредит сүрөтү: Quantumrun

Эмне үчүн өлкөлөр эң чоң суперкомпьютерлерди куруу үчүн атаандашууда? Компьютерлердин келечеги Б6

Дэвид Тал, басып чыгаруучу, футурист
@DavidTalWrites
LinkedIn

Шейшемби, 09 - 15:2020

Компьютердин келечегин ким көзөмөлдөсө, ал дүйнөгө ээлик кылат. Технологиялык компаниялар муну билишет. Аны өлкөлөр билет. Мына ушундан улам биздин келечектеги дүйнөбүздүн эң чоң изине ээ болууну көздөгөн партиялар барган сайын күчтүү суперкомпьютерлерди куруу үчүн дүрбөлөңгө түшкөн жарышта.

Ким жеңип жатат? Жана бул эсептөөчү инвестициялардын баары кантип төлөйт? Бул суроолорго жооп берерден мурун, келгиле, заманбап суперкомпьютердин абалын кыскача карап көрөлү.

Суперкомпьютердин көз карашы

Мурункудай эле, бүгүнкү күндө орточо суперкомпьютер – бул чоң машина, көлөмү боюнча 40-50 унааны кармай турган унаа токтотуучу жай менен салыштырууга болот жана алар бир күндө орточо персоналдык компьютер миңдеген жылдарды талап кыла турган долбоорлордун чечимин эсептей алышат. чечүү. Бир гана айырмасы, биздин персоналдык компьютерлерибиздин эсептөө күчү жетилгендей эле, биздин суперкомпьютерлерибиз да ошондой.

Контекст үчүн азыркы суперкомпьютерлер азыр петафлоп масштабында атаандашат: 1 Килобайт = 1,000 бит 1 Мегабит = 1,000 килобайт 1 Гигабит = 1,000 Мегабит 1 Терабит = 1,000 Гигабит 1 Петабит = 1,000 Тераби

Төмөндө окуй турган жаргонду которуу үчүн, "бит" маалымат өлчөө бирдиги экенин билиңиз. "Байттар" санариптик маалыматты сактоо үчүн өлчөө бирдиги. Акыр-аягы, "Flop" секундасына калкыма чекиттик операцияларды билдирет жана эсептөө ылдамдыгын өлчөйт. Калкыма чекиттик операциялар өтө узун сандарды эсептөөгө мүмкүндүк берет, ар кандай илимий жана инженердик тармактар үчүн маанилүү жөндөм жана суперкомпьютерлер атайын курулган функция. Мына ошондуктан, суперкомпьютерлер жөнүндө сөз болгондо, өнөр жай «флоп» деген терминди колдонот.

Дүйнөдөгү эң мыкты суперкомпьютерлерди ким башкарат?

Суперкомпьютердин үстөмдүгү үчүн күрөшкө келгенде, алдыңкы өлкөлөр чындыгында сиз күткөн адамдар: негизинен АКШ, Кытай, Жапония жана Евробиримдиктин тандалган мамлекеттери.

Бирок, дүйнөлүк топ-10го үлүш коюу канчалык кадыр-баркка ээ болсо да, чынында эле маанилүү нерсе - бул дүйнөнүн суперкомпьютердик ресурстарындагы өлкөнүн үлүшү жана бул жерде бир өлкө алдыга чыкты: Кытай.

Эмне үчүн өлкөлөр суперкомпьютердин үстөмдүгү үчүн ат салышат

бир негизинде 2017 рейтинг, Кытайда дүйнөдөгү эң ылдам 202 суперкомпьютердин 500си (40%) жайгашкан, ал эми Америка 144үн (29%) көзөмөлдөйт. Бирок сандар бир өлкө колдоно ала турган эсептөө масштабынан азыраак дегенди билдирет жана бул жерде да Кытай башкаруучу лидерди көзөмөлдөйт; Эң мыкты үч суперкомпьютердин экөөнө ээлик кылуудан тышкары (2018-жыл), Кытай дүйнөлүк суперкомпьютердик потенциалдын 35 пайызына ээ, ал эми АКШда 30 пайыз.

Бул учурда, табигый суроо, ким кам көрөт? Эмне үчүн өлкөлөр тезирээк суперкомпьютерлерди куруу үчүн атаандашууда?

Төмөндө айта турганыбыздай, суперкомпьютерлер - бул мүмкүнчүлүк берүүчү курал. Алар өлкөнүн окумуштууларына жана инженерлерине биология, аба ырайын болжолдоо, астрофизика, өзөктүк курал жана башкалар сыяктуу тармактарда туруктуу прогрессти (жана кээде алдыга чоң секириктерди) улантууга мүмкүндүк берет.

Башкача айтканда, суперкомпьютерлер өлкөнүн жеке секторуна көбүрөөк кирешелүү сунуштарды түзүүгө жана анын мамлекеттик секторуна натыйжалуу иштөөгө мүмкүндүк берет. Ондогон жылдар бою бул суперкомпьютерлик жетишкендиктер өлкөнүн экономикалык, аскердик жана геосаясий абалын олуттуу түрдө өзгөртүшү мүмкүн.

Абстракттуу деңгээлде, суперкомпьютердик кубаттуулуктун эң чоң үлүшүн көзөмөлдөгөн өлкө келечекке ээ болот.

Экзафлоп тосмосун бузуу

Жогоруда айтылган реалдуулуктарды эске алганда, АКШ кайра кайтып келүүнү пландаштырып жатканы таң калбашы керек.

2017-жылы президент Обама Энергетика, Коргоо министрлиги жана Улуттук Илим Фондунун ортосундагы өнөктөштүк катары Улуттук стратегиялык эсептөө демилгесин ишке ашырган. Бул демилге буга чейин алты компанияга дүйнөдөгү биринчи эксафлоп суперкомпьютерин изилдөө жана өнүктүрүү үчүн жалпысынан 258 миллион доллар берген. Aurora. (Кээ бир көз караш үчүн, бул 1,000 петафлоп, болжол менен дүйнөдөгү эң мыкты 500 суперкомпьютердин эсептөө күчү жана сиздин жеке ноутбукуңуздан бир триллион эсе ылдам.) Бул компьютер 2021-жылы чыгарыла турган болуп саналат жана бул сыяктуу уюмдардын изилдөө демилгелерин колдойт. Улуттук коопсуздук департаменти, НАСА, ФБР, Улуттук Саламаттыкты сактоо Институту жана башкалар.

Түзөтүү: 2018-жылдын апрель айында АКШ өкмөтү билдирди Үч жаңы exaflop компьютерин каржылоо үчүн 600 миллион доллар:

* ORNL системасы 2021-жылы жеткирилип, 2022-жылы кабыл алынган (ORNL системасы) * LLNL системасы 2022-жылы жеткирилген жана 2023-жылы кабыл алынган (LLNL системасы) * ANL потенциалдык системасы 2022-жылы жеткирилген жана 2023-жылы кабыл алынган (ANL системасы)

Тилекке каршы, АКШ үчүн Кытай да өзүнүн exaflop суперкомпьютеринде иштеп жатат. Демек, жарыш уланууда.

Кантип суперкомпьютерлер келечектеги илимий ачылыштарга мүмкүндүк берет

Мурда айтылгандай, азыркы жана келечектеги суперкомпьютерлер бир катар дисциплиналардагы жетишкендиктерге мүмкүндүк берет.

Коомчулук байкай турган эң тез жакшыртуулардын арасында күнүмдүк гаджеттер тезирээк жана жакшыраак иштей баштайт. Бул түзмөктөрдө бөлүшүлгөн чоң маалыматтар корпоративдик суперкомпьютерлер тарабынан натыйжалуураак иштетилет, андыктан Amazon Alexa жана Google Assistant сыяктуу мобилдик жеке жардамчыларыңыз сөзүңүздөгү контекстти түшүнө башташат. керексиз татаал суроолоруңузга эң сонун жооп бериңиз. Жаңы тагынуучу жабдыктар бизге укмуштай күчтөрдү берет, мисалы, Star Trek стилиндеги тилдерди реалдуу убакытта заматта которгон акылдуу кулакчындар.

Ошо сыяктуу эле, 2020-жылдардын ортосунда, бир жолу нерселердин интернети өнүккөн өлкөлөрдө жетилгенде, дээрлик ар бир продукт, унаа, имарат жана үйүбүздөгү бардык нерселер интернетке туташып калат. Бул болгондо, сиздин дүйнөңүз күчсүз болуп калат.

Мисалы, тамак-ашыңыз түгөнгөндө муздаткычыңыз сизге соода тизмесин жөнөтөт. Андан кийин сиз супермаркетке кирип, азык-түлүктөрдүн аталган тизмесин тандап, кассир же касса менен эч качан байланышпастан чыгып кетесиз — имараттан чыкканыңызда товарлар автоматтык түрдө банк эсебиңизден алынат. Унаа токтотуучу жайга чыкканыңызда, жүктөрүңүздү сактоо жана үйүңүзгө алып баруу үчүн жүк ташуучу унаа сизди күтөт.

Бирок бул келечектеги суперкомпьютерлердин макро деңгээлдеги ролу алда канча чоң болот. Бир нече мисал:

Санариптик симуляциялар: Суперкомпьютерлер, өзгөчө масштабдуу, илимпоздорго аба ырайынын божомолдору жана узак мөөнөттүү климаттын өзгөрүшүнүн моделдери сыяктуу биологиялык системалардын так моделдерин түзүүгө мүмкүндүк берет. Ошо сыяктуу эле, биз аларды өзүн-өзү башкарган унааларды өнүктүрүүгө жардам бере турган жакшыраак трафик симуляцияларын түзүү үчүн колдонобуз.

Semiconductors: Заманбап микрочиптер адамдардын командалары өздөрүн эффективдүү долбоорлоо үчүн өтө татаал болуп калды. Ушул себептен улам, өнүккөн компьютердик программалык камсыздоо жана суперкомпьютерлер эртеңки компьютерлерди курууда алдыңкы ролду көбүрөөк ээлеп жатышат.

айыл чарба: Келечектеги суперкомпьютерлер кургакчылыкка, ысыкка жана туздуу сууга чыдамдуу, ошондой эле аш болумдуу жаңы өсүмдүктөрдү өнүктүрүүгө мүмкүндүк берет — 2050-жылга чейин дүйнөгө келе турган эки миллиард адамды азыктандыруу үчүн зарыл болгон маанилүү жумуш. Адамзат калкынын келечеги катар.

Чоң фарма: Фармацевтикалык дары-дармек компаниялары адам, жаныбарлар жана өсүмдүктөрдүн геномунун кеңири спектрин толук иштетүү мүмкүнчүлүгүнө ээ болушат, бул дүйнөдөгү кеңири таралган жана кеңири тараган эмес ар кандай оорулар үчүн жаңы дарыларды жана дарылоону түзүүгө жардам берет. Бул өзгөчө 2015-жылы Чыгыш Африкадан чыккан Эбола коркунучу сыяктуу жаңы вирустун чыгышында пайдалуу. Келечектеги кайра иштетүү ылдамдыгы фармацевтикалык компанияларга вирустун геномун талдап, жекелештирилген вакциналарды жума же айлардын ордуна бир нече күндүн ичинде түзүүгө мүмкүндүк берет. Кененирээк биздин бөлүмдөн окуңуз Ден соолуктун келечеги катар.

Улуттук коопсуздук: Бул өкмөттүн суперкомпьютерди өнүктүрүүгө ушунчалык көп каражат жумшап жаткандыгынын негизги себеби. Күчтүү суперкомпьютерлер келечектеги генералдарга ар кандай согуштук кырдаал үчүн так согуш стратегияларын түзүүгө жардам берет; ал натыйжалуураак курал системаларын иштеп чыгууга жардам берет, ал эми укук коргоо жана шпиондук органдарга мүмкүн болуучу коркунучтарды алар жергиликтүү жарандарга зыян келтире электе жакшыраак аныктоого жардам берет.

жасалма акыл

Анан биз жасалма интеллекттин (AI) талаштуу темасына келебиз. 2020-жана 2030-жылдары чыныгы AIда биз көрө турган ачылыштар толугу менен келечектеги суперкомпьютерлердин чийки күчүнөн көз каранды. Бирок бул бөлүмдө биз кыйыткан суперкомпьютерлер компьютердин таптакыр жаңы классы менен эскирип калышы мүмкүн болсочу?

Кванттык компьютерлерге кош келиңиз — бул сериянын акыркы бөлүмү бир чыкылдатууда.