Kuantumrun

KREDIT GAMBAR: Kuantumrun

Naha nagara-nagara bersaing pikeun ngawangun superkomputer panggedéna? Kahareup Komputer P6

David Tal, Penerbit, Futurist
@DavidTalWrites
LinkedIn

Salasa, 09/15/2020 - 15:33

Saha anu ngatur masa depan komputasi, anu gaduh dunya. Perusahaan téknologi terang éta. Nagara nyaho eta. Sareng éta sababna pihak-pihak anu tujuanana gaduh tapak suku panggedéna di dunya masa depan urang aya dina balapan panik pikeun ngawangun superkomputer anu langkung kuat.

Saha nu meunang? Sareng kumaha persisna sadaya investasi komputasi ieu bakal mayar? Sateuacan urang ngajalajah patarosan ieu, hayu urang recap kaayaan superkomputer modern.

Hiji sudut pandang superkomputer

Sapertos baheula, superkomputer rata-rata dinten ieu mangrupikeun mesin anu ageung, ukuranna tiasa dibandingkeun sareng tempat parkir anu nampung 40-50 mobil, sareng aranjeunna tiasa ngitung dina sadinten solusi pikeun proyék-proyék naon anu bakal nyandak rata-rata komputer pribadi salami rébuan taun. ngajawab. Hijina bédana nyaéta ngan sakumaha komputer pribadi urang geus matured dina kakuatan komputasi, kitu ogé supercomputers urang.

Pikeun kontéks, superkomputer jaman ayeuna bersaing dina skala petaflop: 1 Kilobyte = 1,000 bit 1 Megabit = 1,000 kilobyte 1 Gigabit = 1,000 Megabits 1 Terabit = 1,000 Gigabits 1 Petabit = 1,000 Terabits

Pikeun narjamahkeun jargon anu anjeun baca di handap, terang yén 'Bit' mangrupikeun unit pangukuran data. 'Bytes' mangrupikeun unit pangukuran pikeun neundeun inpormasi digital. Tungtungna, 'Flop' nangtung pikeun operasi floating-point per detik sarta ngukur laju komputasi. Operasi floating-point ngidinan komputasi angka pisan panjang, kamampuhan vital pikeun rupa-rupa widang ilmiah sarta rékayasa, sarta fungsi nu supercomputers husus diwangun pikeun. Ieu naha, nalika ngobrol ngeunaan supercomputers, industri ngagunakeun istilah 'flop.'

Saha anu ngatur superkomputer top di dunya?

Lamun datang ka perang pikeun supremasi superkomputer, nagara-nagara anu unggul leres-leres anu anjeun ngarepkeun: utamina Amérika Serikat, Cina, Jepang sareng pilih nagara Uni Éropa.

Sanajan kitu, saloba melak stake dina top 10 global nahan gengsi, naon sabenerna hal anu pangsa nagara urang sumberdaya supercomputing dunya, sarta di dieu hiji nagara geus ditarik ka hareup: Cina.

Naha nagara bersaing pikeun kaunggulan superkomputer

Dumasar hiji Réngking 2017, Cina nyaeta imah 202 tina panggancangna 500 supercomputers sadunya (40%), bari America ngadalikeun 144 (29%). Tapi angka hartina kirang ti skala komputasi hiji nagara bisa mangpaatkeun, sarta di dieu teuing Cina ngadalikeun kalungguhan commanding; Salian ti gaduh dua tina tilu superkomputer luhur (2018), Cina ogé mikaresep 35 persén kapasitas superkomputer dunya, dibandingkeun sareng 30 persén AS.

Dina titik ieu, patarosan alami pikeun naroskeun nyaéta, saha anu paduli? Naha nagara-nagara bersaing pikeun ngawangun superkomputer anu langkung gancang?

Nya, sakumaha anu bakal dijelaskeun di handap ieu, superkomputer mangrupikeun alat anu ngamungkinkeun. Éta ngamungkinkeun para élmuwan sareng insinyur hiji nagara pikeun neraskeun kamajuan anu stabil (sareng kadang-kadang raksasa leaps maju) dina widang sapertos biologi, ramalan cuaca, astrofisika, senjata nuklir, sareng seueur deui.

Kalayan kecap sanésna, superkomputer ngamungkinkeun séktor swasta hiji nagara ngawangun tawaran anu langkung nguntungkeun sareng séktor publikna tiasa beroperasi langkung éfisién. Dina sababaraha dekade, kamajuan anu diaktipkeun superkomputer ieu tiasa sacara signifikan ngarobih kaayaan ékonomi, militér, sareng geopolitik hiji nagara.

Dina tingkat anu langkung abstrak, nagara anu ngatur pangsa ageung kapasitas supercomputing gaduh masa depan.

Megatkeun panghalang exaflop

Dibikeun kanyataan anu digariskeun di luhur, éta henteu matak heran yén AS ngarencanakeun comeback.

Dina 2017, Présidén Obama ngaluncurkeun Inisiatif Komputasi Strategis Nasional salaku gawé bareng antara Departemen Énergi, Departemen Pertahanan, sareng Yayasan Élmu Nasional. Inisiatif ieu parantos masihan jumlahna $258 juta ka genep perusahaan dina usaha pikeun nalungtik sareng ngembangkeun superkomputer exaflop munggaran di dunya anu disebut. kabita. (Kanggo sababaraha sudut pandang, éta 1,000 petaflops, kasarna kakuatan itungan 500 superkomputer luhur di dunya digabungkeun, sarta triliun kali leuwih gancang ti laptop pribadi Anjeun.) Komputer ieu disetel pikeun release sabudeureun 2021 sarta bakal ngarojong inisiatif panalungtikan organisasi kawas Departemen Kaamanan Dalam Negeri, NASA, FBI, National Institutes of Health, sareng seueur deui.

Edit: Dina April 2018, éta pamaréntah AS ngumumkeun $600 juta pikeun ngabiayaan tilu komputer exaflop anyar:

* Sistem ORNL dikirimkeun dina 2021 sareng ditampi dina 2022 (sistem ORNL) * Sistem LLNL dikirimkeun dina 2022 sareng ditampi dina 2023 (sistem LLNL) * Sistem Poténsi ANL dikirimkeun dina 2022 sareng ditampi dina 2023 (sistem ANL)

Hanjakal keur AS, Cina ogé ngerjakeun superkomputer exaflop sorangan. Ku kituna, balapan terus.

Kumaha superkomputer bakal ngaktifkeun terobosan sains ka hareup

Hinted dina saméméhna, superkomputer ayeuna jeung nu bakal datang ngaktifkeun terobosan dina sauntuyan disiplin.

Diantara perbaikan anu paling langsung anu bakal diperhatikeun ku masarakat nyaéta yén gadget sapopoé bakal ngamimitian damel langkung gancang sareng langkung saé. Data badag alat ieu dibagikeun kana awan bakal diolah leuwih éféktif ku supercomputers perusahaan, ku kituna asisten pribadi mobile anjeun, kawas Amazon Alexa jeung Google Asisten, bakal mimiti ngarti konteks balik ucapan anjeun sarta. ngajawab patarosan unnecessarily kompléks anjeun sampurna. Ton wearables anyar ogé bakal masihan urang kakuatan endah, kawas earplugs pinter nu instan narjamahkeun basa sacara real waktu, Star Trek-gaya.

Kitu ogé, ku pertengahan 2020s, sakali Internét tina Hirup matures di nagara maju, ampir unggal produk, kandaraan, wangunan, jeung sagalana di imah urang bakal disambungkeun web. Nalika ieu kajantenan, dunya anjeun bakal langkung gampang.

Salaku conto, kulkas anjeun bakal naroskeun daptar balanja nalika anjeun béak tuangeun. Anjeun teras bakal lebet ka supermarkét, milih daptar tuangeun, sareng angkat kaluar tanpa kedah ngiringan kasir atanapi kasir — barang-barang éta bakal otomatis didebit tina rekening bank anjeun saatos anjeun kaluar tina gedong. Nalika anjeun angkat ka tempat parkir, taksi anu nyetir nyalira bakal ngantosan anjeun kalayan kalapa dibuka pikeun nyimpen kantong anjeun sareng nyetir anjeun ka bumi.

Tapi peran superkomputer masa depan ieu bakal maén dina tingkat makro bakal langkung ageung. Sababaraha conto:

simulasi digital: Supercomputers, utamana dina exascale, bakal ngidinan élmuwan ngawangun simulasi leuwih tepat sistem biologis, kawas ramalan cuaca jeung model perubahan iklim jangka panjang. Kitu ogé, kami bakal ngagunakeun éta pikeun nyiptakeun simulasi lalu lintas anu langkung saé anu tiasa ngabantosan pangembangan mobil anu nyetir.

semikonduktor: Microchip modern geus jadi jauh teuing kompléks pikeun tim manusa pikeun éféktif ngarancang sorangan. Ku sabab kitu, parangkat lunak komputer canggih sareng superkomputer beuki nyandak peran utama dina arsiték komputer énjing.

pertanian: Superkomputer kahareup bakal ngaktifkeun ngembangkeun tutuwuhan anyar anu halodo, panas, jeung tahan cai uyah, kitu ogé bergizi-pagawean penting diperlukeun pikeun kadaharan dua miliar jalma hareup projected asup ka dunya ku 2050. Baca leuwih dina urang Kahareup Populasi Manusa runtuyan.

Farma ageung: Pausahaan ubar farmasi tungtungna bakal meunang kamampuh pikeun pinuh ngolah sauntuyan masif génom manusa, sato, jeung tutuwuhan anu bakal ngabantu ubar anyar jeung kreasi perlakuan pikeun rupa-rupa kasakit umum jeung teu-kitu-umum di dunya. Ieu hususna kapaké nalika wabah virus anyar, sapertos pikasieuneun Ebola 2015 ti Afrika Wétan. Laju pamrosésan anu bakal datang bakal ngamungkinkeun perusahaan farmasi nganalisa génom virus sareng ngawangun vaksin khusus dina sababaraha dinten tinimbang minggu atanapi bulan. Baca leuwih dina kami Kahareup Kaséhatan runtuyan.

kaamanan nasional: Ieu alesan utama naha pamaréntah geus investasi jadi beurat kana ngembangkeun superkomputer. Superkomputer anu langkung kuat bakal ngabantosan jenderal ka hareup nyiptakeun strategi perang anu tepat pikeun kaayaan tempur; eta bakal mantuan mendesain sistem pakarang leuwih éféktif, sarta bakal ngabantu penegak hukum jeung agénsi nenjo hadé ngaidentipikasi ancaman poténsi lila saméméh maranéhna bisa ngarugikeun sipil domestik.

Kacerdasan buatan

Teras we dugi ka topik kontroversial ngeunaan kecerdasan jieunan (AI). Terobosan anu bakal urang tingali dina AI leres salami 2020s sareng 2030s gumantung sadayana kana kakuatan atah superkomputer masa depan. Tapi kumaha upami superkomputer anu kami tunjukkeun sapanjang sakabéh bab ieu tiasa dileungitkeun ku kelas komputer anu énggal?

Wilujeng sumping di komputer kuantum-bab ahir séri ieu ngan saukur klik.