క్వాంటమ్రన్

చిత్రం క్రెడిట్: క్వాంటమ్రన్

అతిపెద్ద సూపర్ కంప్యూటర్‌లను తయారు చేసేందుకు దేశాలు ఎందుకు పోటీ పడుతున్నాయి? కంప్యూటర్ల భవిష్యత్తు P6

డేవిడ్ తాల్, పబ్లిషర్, ఫ్యూచరిస్ట్
Av డేవిడ్ టాల్ రైట్స్
లింక్డ్ఇన్

మంగళ, 09/15/2020 - 15:33

కంప్యూటింగ్ యొక్క భవిష్యత్తును ఎవరు నియంత్రిస్తారో, వారు ప్రపంచాన్ని కలిగి ఉంటారు. అది టెక్ కంపెనీలకు తెలుసు. దేశాలకు తెలుసు. అందుకే మన భవిష్యత్ ప్రపంచంలో అతిపెద్ద పాదముద్రను సొంతం చేసుకోవాలని లక్ష్యంగా పెట్టుకున్న పార్టీలు పెరుగుతున్న శక్తివంతమైన సూపర్‌కంప్యూటర్‌లను నిర్మించడానికి తీవ్ర భయాందోళనలకు గురవుతున్నాయి.

ఎవరు గెలుస్తున్నారు? మరియు ఈ కంప్యూటింగ్ పెట్టుబడులన్నీ ఖచ్చితంగా ఎలా చెల్లించబడతాయి? మేము ఈ ప్రశ్నలను అన్వేషించే ముందు, ఆధునిక సూపర్ కంప్యూటర్ స్థితిని పునశ్చరణ చేద్దాం.

ఒక సూపర్ కంప్యూటర్ దృక్కోణం

గతంలో మాదిరిగానే, నేటి సగటు సూపర్‌కంప్యూటర్ ఒక భారీ యంత్రం, పరిమాణంలో 40-50 కార్లను ఉంచే పార్కింగ్ స్థలంతో పోల్చవచ్చు మరియు సగటు వ్యక్తిగత కంప్యూటర్‌కు వేల సంవత్సరాల సమయం పట్టే ప్రాజెక్ట్‌ల పరిష్కారాన్ని ఒక రోజులో లెక్కించవచ్చు. పరిష్కరించండి. ఒకే తేడా ఏమిటంటే, మన వ్యక్తిగత కంప్యూటర్లు కంప్యూటింగ్ శక్తిలో పరిపక్వం చెందినట్లే, మన సూపర్ కంప్యూటర్లు కూడా ఉన్నాయి.

సందర్భం కోసం, నేటి సూపర్ కంప్యూటర్‌లు ఇప్పుడు పెటాఫ్లాప్ స్కేల్‌తో పోటీపడుతున్నాయి: 1 కిలోబైట్ = 1,000 బిట్‌లు 1 మెగాబిట్ = 1,000 కిలోబైట్లు 1 గిగాబిట్ = 1,000 మెగాబిట్‌లు 1 టెరాబిట్ = 1,000 గిగాబిట్‌లు 1 పెటాబిట్ = 1,000

మీరు క్రింద చదివే పరిభాషను అనువదించడానికి, 'బిట్' అనేది డేటా కొలత యూనిట్ అని తెలుసుకోండి. 'బైట్లు' అనేది డిజిటల్ సమాచార నిల్వ కోసం కొలత యూనిట్. చివరగా, 'ఫ్లాప్' అనేది సెకనుకు ఫ్లోటింగ్-పాయింట్ కార్యకలాపాలను సూచిస్తుంది మరియు గణన వేగాన్ని కొలుస్తుంది. ఫ్లోటింగ్-పాయింట్ కార్యకలాపాలు చాలా పెద్ద సంఖ్యల కంప్యూటింగ్‌ను అనుమతిస్తాయి, వివిధ రకాల శాస్త్రీయ మరియు ఇంజినీరింగ్ రంగాలకు కీలకమైన సామర్థ్యం మరియు సూపర్‌కంప్యూటర్‌లు ప్రత్యేకంగా రూపొందించబడిన ఒక ఫంక్షన్. అందుకే, సూపర్ కంప్యూటర్ల గురించి మాట్లాడేటప్పుడు, పరిశ్రమ 'ఫ్లాప్' అనే పదాన్ని ఉపయోగిస్తుంది.

ప్రపంచంలోని అత్యుత్తమ సూపర్ కంప్యూటర్లను ఎవరు నియంత్రిస్తారు?

సూపర్‌కంప్యూటర్ ఆధిపత్యం కోసం యుద్ధం విషయానికి వస్తే, ప్రముఖ దేశాలు నిజంగా మీరు ఆశించేవి: ప్రధానంగా యునైటెడ్ స్టేట్స్, చైనా, జపాన్ మరియు ఎంపిక చేసిన EU రాష్ట్రాలు.

ఏది ఏమైనప్పటికీ, గ్లోబల్ టాప్ 10లో వాటాను నాటడం ప్రతిష్టను కలిగి ఉంటుంది, నిజంగా ముఖ్యమైనది ప్రపంచంలోని సూపర్‌కంప్యూటింగ్ వనరులలో ఒక దేశం యొక్క వాటా, మరియు ఇక్కడ ఒక దేశం ముందుకు సాగింది: చైనా.

సూపర్ కంప్యూటర్ ఆధిపత్యం కోసం దేశాలు ఎందుకు పోటీ పడుతున్నాయి

ఒక ఆధారంగా 2017 ర్యాంకింగ్, ప్రపంచంలోని అత్యంత వేగవంతమైన 202 సూపర్ కంప్యూటర్లలో (500%) చైనా 40కి నిలయంగా ఉంది, అయితే అమెరికా 144 (29%) నియంత్రణలో ఉంది. కానీ సంఖ్యలు అంటే ఒక దేశం దోపిడీ చేయగల కంప్యూటింగ్ స్థాయి కంటే తక్కువ, మరియు ఇక్కడ కూడా చైనా కమాండింగ్ లీడ్‌ను నియంత్రిస్తుంది; మొదటి మూడు సూపర్‌కంప్యూటర్‌లలో (2018) రెండింటిని సొంతం చేసుకోవడం పక్కన పెడితే, US యొక్క 35 శాతంతో పోలిస్తే, చైనా ప్రపంచంలోని సూపర్‌కంప్యూటింగ్ సామర్థ్యంలో 30 శాతాన్ని కూడా పొందుతోంది.

ఈ సమయంలో, అడగడం సహజమైన ప్రశ్న, ఎవరు పట్టించుకుంటారు? వేగవంతమైన సూపర్ కంప్యూటర్‌లను నిర్మించడంలో దేశాలు ఎందుకు పోటీ పడతాయి?

బాగా, మేము క్రింద వివరించినట్లుగా, సూపర్ కంప్యూటర్లు ఒక ఎనేబుల్ టూల్. జీవశాస్త్రం, వాతావరణ అంచనా, ఖగోళ భౌతిక శాస్త్రం, అణు ఆయుధాలు మరియు మరిన్ని రంగాలలో స్థిరమైన పురోగతిని (మరియు కొన్నిసార్లు పెద్ద ఎత్తులు) కొనసాగించడానికి అవి దేశ శాస్త్రవేత్తలు మరియు ఇంజనీర్‌లను అనుమతిస్తాయి.

మరో మాటలో చెప్పాలంటే, సూపర్ కంప్యూటర్‌లు ఒక దేశం యొక్క ప్రైవేట్ రంగాన్ని మరింత లాభదాయకమైన ఆఫర్‌లను నిర్మించడానికి మరియు దాని ప్రభుత్వ రంగాన్ని మరింత సమర్థవంతంగా పనిచేయడానికి అనుమతిస్తాయి. దశాబ్దాలుగా, ఈ సూపర్‌కంప్యూటర్-ప్రారంభించబడిన పురోగతులు దేశం యొక్క ఆర్థిక, సైనిక మరియు భౌగోళిక రాజకీయ స్థితిని గణనీయంగా మార్చగలవు.

మరింత వియుక్త స్థాయిలో, సూపర్‌కంప్యూటింగ్ సామర్థ్యంలో అత్యధిక వాటాను నియంత్రించే దేశం భవిష్యత్తును కలిగి ఉంటుంది.

ఎక్సాఫ్లాప్ అడ్డంకిని బద్దలు కొట్టడం

పైన వివరించిన వాస్తవాల ప్రకారం, US తిరిగి రావాలని ప్లాన్ చేయడంలో ఆశ్చర్యం లేదు.

2017లో, ప్రెసిడెంట్ ఒబామా నేషనల్ స్ట్రాటజిక్ కంప్యూటింగ్ ఇనిషియేటివ్‌ని డిపార్ట్‌మెంట్ ఆఫ్ ఎనర్జీ, డిపార్ట్‌మెంట్ ఆఫ్ డిఫెన్స్ మరియు నేషనల్ సైన్స్ ఫౌండేషన్ మధ్య భాగస్వామ్యంగా ప్రారంభించారు. ప్రపంచంలోని మొట్టమొదటి ఎక్సాఫ్లాప్ సూపర్‌కంప్యూటర్‌ను పరిశోధించి అభివృద్ధి చేసే ప్రయత్నంలో ఈ చొరవ ఇప్పటికే ఆరు కంపెనీలకు మొత్తం $258 మిలియన్లను ప్రదానం చేసింది. అరోరా. (కొంత దృక్కోణంలో, ఇది 1,000 పెటాఫ్లాప్‌లు, దాదాపు ప్రపంచంలోని టాప్ 500 సూపర్‌కంప్యూటర్‌ల గణన శక్తి మరియు మీ వ్యక్తిగత ల్యాప్‌టాప్ కంటే ట్రిలియన్ రెట్లు వేగవంతమైనది.) ఈ కంప్యూటర్ 2021 నాటికి విడుదల చేయడానికి సెట్ చేయబడింది మరియు ఇలాంటి సంస్థల పరిశోధన కార్యక్రమాలకు మద్దతు ఇస్తుంది డిపార్ట్‌మెంట్ ఆఫ్ హోమ్‌ల్యాండ్ సెక్యూరిటీ, NASA, FBI, నేషనల్ ఇన్‌స్టిట్యూట్స్ ఆఫ్ హెల్త్ మరియు మరిన్ని.

సవరించు: ఏప్రిల్ 2018లో, ది అమెరికా ప్రభుత్వం ప్రకటించింది మూడు కొత్త ఎక్సాఫ్లాప్ కంప్యూటర్‌లకు నిధుల కోసం $600 మిలియన్లు:

* ORNL సిస్టమ్ 2021లో డెలివరీ చేయబడింది మరియు 2022లో ఆమోదించబడింది (ORNL సిస్టమ్) * LLNL సిస్టమ్ 2022లో డెలివరీ చేయబడింది మరియు 2023లో ఆమోదించబడింది (LLNL సిస్టమ్) * ANL పొటెన్షియల్ సిస్టమ్ 2022లో డెలివరీ చేయబడింది మరియు 2023లో ఆమోదించబడింది (ANL సిస్టమ్)

దురదృష్టవశాత్తు US కోసం, చైనా కూడా దాని స్వంత ఎక్సాఫ్లాప్ సూపర్ కంప్యూటర్‌పై పని చేస్తోంది. అందువల్ల, రేసు కొనసాగుతుంది.

భవిష్యత్తులో సైన్స్ పురోగతులను సూపర్ కంప్యూటర్లు ఎలా ప్రారంభిస్తాయి

ముందుగా సూచించిన, ప్రస్తుత మరియు భవిష్యత్తు సూపర్ కంప్యూటర్‌లు అనేక విభాగాల్లో పురోగతిని ఎనేబుల్ చేస్తాయి.

ప్రజలు గమనించే అత్యంత తక్షణ మెరుగుదలలలో, రోజువారీ గాడ్జెట్‌లు చాలా వేగంగా మరియు మెరుగ్గా పని చేయడం ప్రారంభిస్తాయి. ఈ పరికరాలు క్లౌడ్‌లో పంచుకునే పెద్ద డేటా కార్పొరేట్ సూపర్ కంప్యూటర్‌ల ద్వారా మరింత ప్రభావవంతంగా ప్రాసెస్ చేయబడుతుంది, తద్వారా Amazon Alexa మరియు Google Assistant వంటి మీ మొబైల్ వ్యక్తిగత సహాయకులు మీ ప్రసంగం వెనుక ఉన్న సందర్భాన్ని అర్థం చేసుకోవడం ప్రారంభిస్తారు మరియు మీ అనవసరమైన సంక్లిష్టమైన ప్రశ్నలకు ఖచ్చితంగా సమాధానం ఇవ్వండి. టన్నుల కొద్దీ కొత్త ధరించగలిగిన వస్తువులు, స్టార్ ట్రెక్-స్టైల్, నిజ సమయంలో భాషలను తక్షణమే అనువదించే స్మార్ట్ ఇయర్‌ప్లగ్‌ల వంటి అద్భుతమైన శక్తిని కూడా అందిస్తాయి.

అదేవిధంగా, 2020ల మధ్య నాటికి, ఒకసారి ఇంటర్నెట్ ఆఫ్ థింగ్స్ అభివృద్ధి చెందిన దేశాలలో పరిపక్వత చెందుతుంది, దాదాపు ప్రతి ఉత్పత్తి, వాహనం, భవనం మరియు మన ఇళ్లలోని ప్రతిదీ వెబ్ కనెక్ట్ చేయబడుతుంది. ఇది జరిగినప్పుడు, మీ ప్రపంచం మరింత అప్రయత్నంగా మారుతుంది.

ఉదాహరణకు, మీరు ఆహారం అయిపోయినప్పుడు మీ ఫ్రిజ్ మీకు షాపింగ్ జాబితాను టెక్స్ట్ చేస్తుంది. మీరు సూపర్ మార్కెట్‌లోకి వెళ్లి, చెప్పబడిన ఆహార పదార్థాల జాబితాను ఎంచుకుని, క్యాషియర్ లేదా క్యాష్ రిజిస్టర్‌తో ఎప్పుడూ పాల్గొనకుండా బయటికి వెళ్లిపోతారు-మీరు భవనం నుండి నిష్క్రమించిన వెంటనే వస్తువులు మీ బ్యాంక్ ఖాతా నుండి స్వయంచాలకంగా డెబిట్ చేయబడతాయి. మీరు పార్కింగ్ స్థలానికి వెళ్లినప్పుడు, మీ బ్యాగ్‌లను భద్రపరచడానికి మరియు మిమ్మల్ని ఇంటికి తీసుకెళ్లడానికి ట్రంక్ తెరిచి ఉన్న సెల్ఫ్ డ్రైవింగ్ టాక్సీ మీ కోసం ఇప్పటికే వేచి ఉంటుంది.

అయితే ఈ భవిష్యత్ సూపర్ కంప్యూటర్లు స్థూల స్థాయిలో పోషించే పాత్ర చాలా పెద్దది. కొన్ని ఉదాహరణలు:

డిజిటల్ అనుకరణలు: సూపర్‌కంప్యూటర్‌లు, ముఖ్యంగా ఎక్సాస్కేల్‌లో, వాతావరణ సూచనలు మరియు దీర్ఘకాలిక వాతావరణ మార్పు నమూనాల వంటి జీవ వ్యవస్థల యొక్క మరింత ఖచ్చితమైన అనుకరణలను రూపొందించడానికి శాస్త్రవేత్తలను అనుమతిస్తుంది. అదేవిధంగా, సెల్ఫ్ డ్రైవింగ్ కార్ల అభివృద్ధికి సహాయపడే మెరుగైన ట్రాఫిక్ అనుకరణలను రూపొందించడానికి మేము వాటిని ఉపయోగిస్తాము.

సెమి కండక్టర్స్: ఆధునిక మైక్రోచిప్‌లు మానవుల బృందాలు తమను తాము సమర్థవంతంగా రూపొందించుకోవడానికి చాలా క్లిష్టంగా మారాయి. ఈ కారణంగా, అధునాతన కంప్యూటర్ సాఫ్ట్‌వేర్ మరియు సూపర్ కంప్యూటర్లు రేపటి కంప్యూటర్‌లను రూపొందించడంలో ప్రముఖ పాత్ర పోషిస్తున్నాయి.

వ్యవసాయం: భవిష్యత్ సూపర్‌కంప్యూటర్‌లు కరువు, వేడి మరియు ఉప్పు-నీటిని తట్టుకోగల కొత్త మొక్కలను అభివృద్ధి చేస్తాయి, అలాగే 2050 నాటికి ప్రపంచంలోకి ప్రవేశించగలరని అంచనా వేయబడిన రాబోయే రెండు బిలియన్ల మందికి ఆహారం అందించడానికి అవసరమైన పోషకాలు-అవసరమైన పని. మానవ జనాభా భవిష్యత్తు సిరీస్.

పెద్ద ఫార్మా: ఫార్మాస్యూటికల్ డ్రగ్ కంపెనీలు చివరకు మానవ, జంతువు మరియు మొక్కల జన్యువుల యొక్క భారీ శ్రేణిని పూర్తిగా ప్రాసెస్ చేయగల సామర్థ్యాన్ని పొందుతాయి, ఇవి ప్రపంచంలోని వివిధ రకాల సాధారణ మరియు అంతగా లేని వ్యాధులకు కొత్త ఔషధం మరియు చికిత్సను రూపొందించడంలో సహాయపడతాయి. తూర్పు ఆఫ్రికా నుండి 2015 ఎబోలా భయం వంటి కొత్త వైరస్ వ్యాప్తి సమయంలో ఇది ప్రత్యేకంగా ఉపయోగపడుతుంది. భవిష్యత్ ప్రాసెసింగ్ వేగం ఔషధ కంపెనీలను వైరస్ యొక్క జన్యువును విశ్లేషించడానికి మరియు వారాలు లేదా నెలలకు బదులుగా రోజుల వ్యవధిలో అనుకూలీకరించిన వ్యాక్సిన్‌లను రూపొందించడానికి అనుమతిస్తుంది. మాలో మరింత చదవండి ఆరోగ్యం యొక్క భవిష్యత్తు సిరీస్.

జాతీయ భద్రత: సూపర్‌కంప్యూటర్‌ అభివృద్ధిలో ప్రభుత్వం భారీగా పెట్టుబడులు పెట్టడానికి ఇదే ప్రధాన కారణం. మరింత శక్తివంతమైన సూపర్‌కంప్యూటర్‌లు భవిష్యత్ జనరల్‌లు ఎలాంటి పోరాట పరిస్థితికైనా ఖచ్చితమైన యుద్ధ వ్యూహాలను రూపొందించడంలో సహాయపడతాయి; ఇది మరింత ప్రభావవంతమైన ఆయుధ వ్యవస్థలను రూపొందించడంలో సహాయపడుతుంది మరియు ఇది చట్ట అమలు మరియు గూఢచారి సంస్థలకు దేశీయ పౌరులకు హాని కలిగించే ముందు సంభావ్య బెదిరింపులను బాగా గుర్తించడంలో సహాయపడుతుంది.

కృత్రిమ మేధస్సు

ఆపై మేము కృత్రిమ మేధస్సు (AI) యొక్క వివాదాస్పద అంశానికి వస్తాము. 2020లు మరియు 2030లలో నిజమైన AIలో మనం చూడబోయే పురోగతులు పూర్తిగా భవిష్యత్ సూపర్ కంప్యూటర్‌ల రా పవర్‌పై ఆధారపడి ఉంటాయి. అయితే ఈ అధ్యాయం అంతటా మనం సూచించిన సూపర్ కంప్యూటర్లు పూర్తిగా కొత్త తరగతి కంప్యూటర్ ద్వారా వాడుకలో లేనివిగా మారినట్లయితే?

క్వాంటం కంప్యూటర్‌లకు స్వాగతం—ఈ సిరీస్‌లోని చివరి అధ్యాయం కేవలం ఒక క్లిక్ దూరంలో ఉంది.