Quantumrun

ЗУРГИЙН ЗЭЭЛ: Quantumrun

Яагаад улс орнууд хамгийн том суперкомпьютер бүтээхээр өрсөлдөж байна вэ? Компьютерийн ирээдүй P6

Дэвид Тал, Хэвлэн нийтлэгч, футурист
@DavidTalWrites
LinkedIn

Мягмар, 09/15/2020 - 15:33

Компьютерийн ирээдүйг хэн удирдаж байгаа нь дэлхийг эзэмшдэг. Техникийн компаниуд үүнийг мэддэг. Улс орнууд мэдэж байгаа. Тийм ч учраас бидний ирээдүйн ертөнцөд хамгийн том ул мөрийг эзэмшихийг зорьж буй тэдгээр талууд улам бүр хүчирхэг суперкомпьютер бүтээхээр сандарч байна.

Хэн ялах вэ? Эдгээр бүх тооцооллын хөрөнгө оруулалт яг яаж төлөх вэ? Эдгээр асуултуудыг судлахын өмнө орчин үеийн суперкомпьютерийн төлөв байдлыг эргэн санацгаая.

Супер компьютерийн хэтийн төлөв

Яг л өмнөх шигээ өнөөдрийн дундаж суперкомпьютер бол 40-50 автомашины зогсоолтой дүйцэхүйц хэмжээний асар том машин бөгөөд дундаж хувийн компьютер хэдэн мянган жил шаардагдах төслүүдийн шийдлийг нэг өдрийн дотор тооцоолж чаддаг. шийдэх. Ганц ялгаа нь манай персонал компьютерууд тооцоолох хүчин чадалтай болсон шиг суперкомпьютерүүд ч мөн адил боловсорч гүйцсэн.

Нөхцөл байдлын хувьд өнөөгийн суперкомпьютерууд одоо петафлоп масштабаар өрсөлдөж байна: 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

Доор унших үг хэллэгийг орчуулахын тулд "Бит" нь өгөгдөл хэмжих нэгж гэдгийг мэдэж аваарай. "Байт" нь тоон мэдээлэл хадгалах хэмжүүрийн нэгж юм. Эцэст нь хэлэхэд, "Flop" нь секундэд хөвөх цэгийн үйлдлийг илэрхийлдэг бөгөөд тооцооллын хурдыг хэмждэг. Хөвөгч цэгийн үйлдлүүд нь маш урт тоонуудыг тооцоолох боломжийг олгодог, шинжлэх ухаан, инженерийн төрөл бүрийн салбарт чухал чадвар, суперкомпьютерийг тусгайлан бүтээсэн функц юм. Тиймээс суперкомпьютеруудын тухай ярихдаа салбар нь "флоп" гэсэн нэр томъёог ашигладаг.

Дэлхийн шилдэг супер компьютеруудыг хэн удирддаг вэ?

Суперкомпьютерийн давуу байдлын төлөөх тэмцлийн тухайд тэргүүлэгч улсууд нь таны хүлээж байсан улсууд юм: голчлон АНУ, Хятад, Япон болон ЕХ-ны зарим улсууд.

Гэсэн хэдий ч дэлхийн шилдэг 10-т хувь эзэмшүүлэх нь нэр хүндтэй байхын хэрээр дэлхийн супер тооцооллын нөөцөөс тухайн улсын эзлэх хувь чухал байдаг бөгөөд энд нэг улс урагшиллаа: Хятад.

Яагаад улс орнууд суперкомпьютерийн давуу байдлын төлөө өрсөлддөг вэ?

A 2017 оны зэрэглэл, Хятадад дэлхийн хамгийн хурдан 202 суперкомпьютерийн 500 нь (40%) байдаг бол Америкт 144 (29%) хяналт тавьдаг. Гэхдээ тоо гэдэг нь тухайн улсын ашиглаж болох компьютерийн цар хүрээнээс бага гэсэн үг бөгөөд энд ч Хятад улс тэргүүлэх удирдлагыг хянадаг; Хятад улс шилдэг гурван супер компьютерийн хоёрыг (2018) эзэмшихээс гадна дэлхийн супер компьютерийн хүчин чадлын 35 хувийг эзэмшдэг бол АНУ-ынх 30 хувийг эзэмшдэг.

Энэ үед хэнд хамаатай вэ гэсэн асуулт гарч ирнэ. Яагаад улс орнууд илүү хурдан суперкомпьютер бүтээхээр өрсөлддөг вэ?

Доор дурьдсанчлан супер компьютер бол идэвхжүүлэх хэрэгсэл юм. Эдгээр нь тухайн улсын эрдэмтэн, инженерүүдэд биологи, цаг агаарын урьдчилсан мэдээ, астрофизик, цөмийн зэвсэг гэх мэт салбарт тогтвортой ахиц дэвшил гаргах (заримдаа асар том үсрэлт хийх) боломжийг олгодог.

Өөрөөр хэлбэл, суперкомпьютер нь тухайн улсын хувийн хэвшлийнхэнд илүү ашигтай саналуудыг бий болгож, төрийн сектор нь илүү үр ашигтай ажиллах боломжийг олгодог. Хэдэн арван жилийн туршид эдгээр суперкомпьютерийг идэвхжүүлсэн дэвшил нь улс орны эдийн засаг, цэрэг арми, геополитикийн байр суурийг эрс өөрчилж чадна.

Илүү хийсвэр түвшинд суперкомпьютерийн хүчин чадлын хамгийн их хувийг эзэмшдэг улс ирээдүйг эзэмшдэг.

Эксафлопын саадыг эвдэх

Дээр дурдсан бодит байдлыг харгалзан үзвэл АНУ эргэн ирэхээр төлөвлөж байгаа нь гайхах зүйл биш юм.

2017 онд Ерөнхийлөгч Обама Эрчим хүчний яам, Батлан хамгаалах яам, Үндэсний шинжлэх ухааны сангийн хамтын ажиллагааны хүрээнд Үндэсний стратегийн тооцооллын санаачилгыг эхлүүлсэн. Энэхүү санаачилга нь дэлхийн анхны эксафлоп супер компьютерийг судлах, хөгжүүлэх зорилгоор зургаан компанид нийт 258 сая ам. Аврора. (Зарим нэг үүднээс авч үзвэл энэ нь 1,000 петафлопс буюу дэлхийн шилдэг 500 суперкомпьютерийн тооцооны хүчин чадал, таны хувийн зөөврийн компьютерээс нэг их наяд дахин хурдан юм.) Энэхүү компьютер нь 2021 онд худалдаанд гарахаар төлөвлөж байгаа бөгөөд XNUMX онд худалдаанд гарах гэж байгаа бөгөөд энэ нь дэлхийн хамгийн шилдэг XNUMX суперкомпьютерийн тооцоолол юм. Дотоодын аюулгүй байдлын газар, НАСА, Холбооны мөрдөх товчоо, Эрүүл мэндийн үндэсний хүрээлэн гэх мэт.

Засварлах: 2018 оны XNUMX-р сард АНУ-ын засгийн газар мэдэгдэв Гурван шинэ exaflop компьютерийг санхүүжүүлэхэд 600 сая доллар:

* ORNL системийг 2021 онд хүргэж, 2022 онд хүлээн зөвшөөрсөн (ORNL систем) * LLNL системийг 2022 онд хүргэж, 2023 онд хүлээн зөвшөөрсөн (LLNL систем) * ANL боломжит системийг 2022 онд хүргэж, 2023 онд хүлээн зөвшөөрсөн (ANL систем)

Харамсалтай нь АНУ-ын хувьд Хятад ч бас өөрийн exaflop супер компьютер дээр ажиллаж байна. Тиймээс уралдаан үргэлжилсээр байна.

Суперкомпьютерууд ирээдүйн шинжлэх ухааны ололт амжилтыг хэрхэн бий болгох вэ

Өмнө дурьдсанчлан, одоогийн болон ирээдүйн супер компьютерууд нь төрөл бүрийн салбарт нээлт хийх боломжийг олгодог.

Олон нийт анзаарах хамгийн нэн даруй сайжруулалтуудын нэг бол өдөр тутмын гаджетууд илүү хурдан, илүү сайн ажиллаж эхлэх явдал юм. Эдгээр төхөөрөмжүүдийн үүлэнд хуваалцдаг том өгөгдлийг корпорацийн суперкомпьютерууд илүү үр дүнтэй боловсруулах бөгөөд ингэснээр Amazon Alexa, Google Assistant зэрэг гар утасны хувийн туслахууд таны ярианы цаад нөхцөлийг ойлгож эхлэх болно. шаардлагагүй төвөгтэй асуултууддаа төгс хариул. Олон тонн шинэ зүүдэг төхөөрөмж нь Star Trek загварын хэлийг шууд орчуулдаг ухаалаг чихний бөглөө гэх мэт гайхалтай хүчийг бидэнд өгөх болно.

Үүний нэгэн адил, 2020 оны дунд үе гэхэд нэг удаа зүйлсийн интернет Хөгжингүй орнуудад боловсорч гүйцсэн үед бараг бүх бүтээгдэхүүн, тээврийн хэрэгсэл, барилга байгууламж, манай гэрт байгаа бүх зүйл интернетэд холбогдсон байх болно. Ийм зүйл тохиолдоход таны ертөнц илүү хялбар байх болно.

Жишээлбэл, таны хөргөгч таны хоол дуусах үед худалдааны жагсаалт руу мессеж илгээх болно. Дараа нь та супермаркет руу орж, хүнсний зүйлсийн жагсаалтыг сонгоод, касс эсвэл кассын машинтай хэзээ ч харьцалгүйгээр гарах болно - таныг барилгаас гарахад эдгээр зүйлс таны данснаас автоматаар хасагдах болно. Зогсоол руу гараад явахад ачаа тээшээ хадгалаад гэрт чинь хүргэж өгөхөөр өөрийгөө жолооддог такси аль хэдийн ачаа тээшээ онгойлгоод хүлээж байх болно.

Гэхдээ эдгээр ирээдүйн супер компьютеруудын макро түвшинд гүйцэтгэх үүрэг илүү том байх болно. Хэд хэдэн жишээ:

Дижитал симуляци: Суперкомпьютерууд, ялангуяа өндөр түвшний хувьд эрдэмтэд цаг агаарын урьдчилсан мэдээ, уур амьсгалын өөрчлөлтийн урт хугацааны загвар гэх мэт биологийн системийн илүү нарийн загварчлалыг бүтээх боломжийг олгоно. Үүний нэгэн адил бид тэдгээрийг өөрөө жолооддог машиныг хөгжүүлэхэд туслах илүү сайн замын хөдөлгөөний симуляцийг бий болгоход ашиглах болно.

Хагас дамжуулагч: Орчин үеийн микрочипүүд нь хүний багууд өөрсдийгөө үр дүнтэй зохион бүтээхэд хэтэрхий төвөгтэй болсон. Энэ шалтгааны улмаас дэвшилтэт компьютерийн программ хангамж, суперкомпьютерууд маргаашийн компьютерийг бүтээхэд тэргүүлэх үүрэг гүйцэтгэж байна.

Хөдөө аж ахуй: Ирээдүйн суперкомпьютерууд нь ган, халуун, давстай усанд тэсвэртэй, тэжээллэг шинэ үйлдвэрүүдийг хөгжүүлэх боломжийг олгоно. Энэ нь 2050 он гэхэд дэлхийд ирэх хоёр тэрбум хүнийг тэжээхэд зайлшгүй шаардлагатай ажил юм. Дэлгэрэнгүйг манай хуудаснаас уншина уу. Хүн амын ирээдүй цуврал.

Том фарма: Эмийн эмийн компаниуд эцэст нь хүн, амьтан, ургамлын геномыг бүрэн боловсруулах чадвартай болох бөгөөд энэ нь дэлхийн нийтлэг болон түгээмэл бус олон төрлийн өвчнийг эмчлэх шинэ эм, эм бүтээхэд туслах болно. Энэ нь ялангуяа 2015 онд Зүүн Африкт гарсан Эбола вирусын халдварын шинэ дэгдэлтийн үед тустай. Ирээдүйн боловсруулалтын хурд нь эмийн компаниудад вирусын геномд дүн шинжилгээ хийж, захиалгат вакциныг долоо хоног, сараар биш хэд хоногийн дотор бүтээх боломжийг олгоно. Дэлгэрэнгүйг манай нийтлэлээс уншина уу Эрүүл мэндийн ирээдүй цуврал.

Үндэсний аюулгүй байдал: Энэ бол засгийн газар суперкомпьютер хөгжүүлэхэд маш их хөрөнгө оруулалт хийж байгаагийн гол шалтгаан юм. Илүү хүчирхэг суперкомпьютерууд ирээдүйн генералуудад байлдааны аливаа нөхцөл байдалд тулалдааны нарийн стратегийг бий болгоход тусална; Энэ нь илүү үр дүнтэй зэвсгийн системийг зохион бүтээхэд тусалж, хууль сахиулах болон тагнуулын байгууллагуудад дотоодын энгийн иргэдэд хохирол учруулахаас өмнө болзошгүй аюулыг илүү сайн тодорхойлоход тусална.

Хиймэл оюун ухаан

Дараа нь бид хиймэл оюун ухааны (AI) маргаантай сэдэв рүү орлоо. 2020, 2030-аад онд жинхэнэ хиймэл оюун ухаанд бидний олж харах ололт нь ирээдүйн супер компьютеруудын түүхий хүчнээс бүрэн хамаарна. Гэхдээ энэ бүлгийн турш бидний хэлсэн супер компьютеруудыг цоо шинэ ангиллын компьютер хуучирсан бол яах вэ?

Квантын компьютерт тавтай морилно уу—энэ цувралын эцсийн бүлэгт ердөө нэг товшилтоор хүрэх боломжтой.