Quantumrun

CREDIT NG LARAWAN: Quantumrun

Bakit nakikipagkumpitensya ang mga bansa sa pagbuo ng pinakamalaking supercomputer? Kinabukasan ng mga Kompyuter P6

David Tal, Publisher, Futurist
@DavidTalWrites
LinkedIn

Martes, 09/15/2020 - 15:33

Sinumang kumokontrol sa kinabukasan ng computing, ang nagmamay-ari ng mundo. Alam ito ng mga tech na kumpanya. Alam ito ng mga bansa. At iyon ang dahilan kung bakit ang mga partidong iyon na naglalayong pagmamay-ari ang pinakamalaking bakas ng paa sa ating hinaharap na mundo ay nasa isang takot na karera upang bumuo ng lalong makapangyarihang mga supercomputer.

Sino ang nanalo? At paano eksaktong magbabayad ang lahat ng mga pamumuhunan sa pag-compute na ito? Bago natin tuklasin ang mga tanong na ito, balikan natin ang kalagayan ng modernong supercomputer.

Isang supercomputer na pananaw

Tulad ng dati, ang karaniwang supercomputer ngayon ay isang napakalaking makina, na maihahambing sa laki sa isang parking lot na naglalaman ng 40-50 na sasakyan, at maaari nilang kalkulahin sa isang araw ang solusyon sa mga proyekto kung ano ang aabutin ng average na personal na computer ng libu-libong taon. lutasin. Ang pagkakaiba lang ay kung paanong ang ating mga personal na computer ay nag-mature sa kapangyarihan ng pag-compute, gayundin ang ating mga supercomputer.

Para sa konteksto, ang mga supercomputer ngayon ay nakikipagkumpitensya sa isang petaflop scale: 1 Kilobyte = 1,000 bits 1 Megabit = 1,000 kilobytes 1 Gigabit = 1,000 Megabits 1 Terabit = 1,000 Gigabits 1 Petabit = 1,000 Terabits

Upang isalin ang jargon na mababasa mo sa ibaba, alamin na ang 'Bit' ay isang yunit ng pagsukat ng data. Ang 'Bytes' ay isang yunit ng pagsukat para sa digital information storage. Sa wakas, ang 'Flop' ay kumakatawan sa mga floating-point na operasyon sa bawat segundo at sinusukat ang bilis ng pagkalkula. Ang mga floating-point na operasyon ay nagbibigay-daan sa pag-compute ng napakahabang mga numero, isang mahalagang kakayahan para sa iba't ibang larangang pang-agham at engineering, at isang function kung saan partikular na binuo ang mga supercomputer. Ito ang dahilan kung bakit, kapag pinag-uusapan ang tungkol sa mga supercomputer, ginagamit ng industriya ang terminong 'flop.'

Sino ang kumokontrol sa mga nangungunang supercomputer sa mundo?

Pagdating sa labanan para sa supercomputer supremacy, ang mga nangungunang bansa ay talagang iyong inaasahan: pangunahin ang United States, China, Japan at mga piling estado ng EU.

Gayunpaman, kung gaano ang pagtatanim ng isang stake sa pandaigdigang nangungunang 10 ay may prestihiyo, ang tunay na mahalaga ay ang bahagi ng isang bansa sa mga mapagkukunan ng supercomputing sa mundo, at dito naunahan ng isang bansa: China.

Bakit nakikipagkumpitensya ang mga bansa para sa supercomputer supremacy

Batay sa isang Ranggo ng 2017, ang China ay tahanan ng 202 sa pinakamabilis na 500 supercomputer sa mundo (40%), habang kontrolado ng America ang 144 (29%). Ngunit ang mga numero ay nangangahulugan na mas mababa kaysa sa sukat ng pag-compute na maaaring pagsamantalahan ng isang bansa, at dito rin kontrolado ng China ang isang namumunong lead; bukod sa pagmamay-ari ng dalawa sa tatlong nangungunang supercomputers (2018), tinatamasa din ng China ang 35 porsiyento ng supercomputing capacity ng mundo, kumpara sa 30 porsiyento ng US.

Sa puntong ito, ang natural na tanong na itatanong ay, sino ang nagmamalasakit? Bakit nakikipagkumpitensya ang mga bansa sa pagbuo ng mas mabilis na mga supercomputer?

Buweno, tulad ng ibinalangkas namin sa ibaba, ang mga supercomputer ay isang tool sa pagpapagana. Pinahihintulutan nila ang mga siyentipiko at inhinyero ng isang bansa na patuloy na gumawa ng tuluy-tuloy na pag-unlad (at kung minsan ay higanteng paglukso pasulong) sa mga larangan tulad ng biology, pagtataya ng panahon, astrophysics, nuclear weapons, at higit pa.

Sa madaling salita, pinapayagan ng mga supercomputer ang pribadong sektor ng isang bansa na bumuo ng mas kumikitang mga handog at ang pampublikong sektor nito na gumana nang mas mahusay. Sa paglipas ng mga dekada, ang mga pagsulong na ito na pinagana ng supercomputer ay maaaring makabuluhang baguhin ang kalagayang pang-ekonomiya, militar, at geopolitical ng isang bansa.

Sa mas abstract na antas, ang bansang kumokontrol sa pinakamalaking bahagi ng kapasidad ng supercomputing ay nagmamay-ari ng hinaharap.

Pagsira sa exaflop barrier

Dahil sa mga realidad na nakabalangkas sa itaas, hindi dapat ikagulat na ang US ay nagpaplano ng pagbabalik.

Noong 2017, inilunsad ni Pangulong Obama ang National Strategic Computing Initiative bilang partnership sa pagitan ng Department of Energy, Department of Defense, at National Science Foundation. Ang inisyatiba na ito ay nakapagbigay na ng kabuuang $258 milyon sa anim na kumpanya sa pagsisikap na magsaliksik at bumuo ng unang exaflop supercomputer sa mundo na tinatawag na Aurora. (Para sa ilang pananaw, iyon ay 1,000 petaflops, humigit-kumulang ang lakas ng kalkulasyon ng nangungunang 500 supercomputer na pinagsama-sama, at isang trilyong beses na mas mabilis kaysa sa iyong personal na laptop.) Ang computer na ito ay nakatakdang ilabas bandang 2021 at susuportahan ang mga hakbangin sa pananaliksik ng mga organisasyon tulad ng Department of Homeland Security, NASA, ang FBI, ang National Institutes of Health, at higit pa.

I-edit: Noong Abril 2018, ang Inihayag ng gobyerno ng US $600 milyon para pondohan ang tatlong bagong exaflop na computer:

* ORNL System na inihatid noong 2021 at tinanggap noong 2022 (ORNL system) * LLNL System na naihatid noong 2022 at tinanggap noong 2023 (LLNL system) * ANL Potential System na naihatid noong 2022 at tinanggap noong 2023 (ANL system)

Sa kasamaang palad para sa US, ang China ay nagtatrabaho din sa sarili nitong exaflop supercomputer. Samakatuwid, ang karera ay nagpapatuloy.

Paano papaganahin ng mga supercomputer ang mga tagumpay sa agham sa hinaharap

Hinted sa mas maaga, kasalukuyan at hinaharap na mga supercomputer ay nagbibigay-daan sa mga tagumpay sa isang hanay ng mga disiplina.

Kabilang sa mga agarang pagpapahusay na mapapansin ng publiko ay ang mga pang-araw-araw na gadget ay magsisimulang gumana nang mas mabilis at mas mahusay. Ang malaking data na ibinabahagi ng mga device na ito sa cloud ay mas epektibong mapoproseso ng mga corporate supercomputer, upang ang iyong mga mobile personal assistant, tulad ng Amazon Alexa at Google Assistant, ay magsimulang maunawaan ang konteksto sa likod ng iyong pananalita at sagutin nang perpekto ang iyong mga hindi kinakailangang kumplikadong tanong. Ang mga toneladang bagong naisusuot ay magbibigay din sa amin ng mga kamangha-manghang kapangyarihan, tulad ng mga smart earplug na agad na nagsasalin ng mga wika sa real time, Star Trek-style.

Gayundin, sa kalagitnaan ng 2020s, isang beses ang Internet ng mga Bagay mature sa mga binuo bansa, halos lahat ng produkto, sasakyan, gusali, at lahat ng bagay sa ating mga tahanan ay konektado sa web. Kapag nangyari ito, mas magiging effortless ang mundo mo.

Halimbawa, ang iyong refrigerator ay magte-text sa iyo ng isang listahan ng pamimili kapag naubusan ka ng pagkain. Pagkatapos ay lalakad ka sa isang supermarket, pipili ng nasabing listahan ng mga pagkain, at maglalakad nang hindi nakikisali sa cashier o cash register—awtomatikong made-debit ang mga item mula sa iyong bank account sa sandaling lumabas ka sa gusali. Kapag lumabas ka sa parking lot, naghihintay na sa iyo ang isang self-driving na taxi na bukas ang trunk para itabi ang iyong mga bag at ihahatid ka pauwi.

Ngunit ang papel na gagampanan ng mga supercomputer sa hinaharap sa antas ng macro ay magiging mas malaki. Ilang halimbawa:

Mga digital simulation: Ang mga supercomputer, lalo na sa exascale, ay magbibigay-daan sa mga siyentipiko na bumuo ng mas tumpak na mga simulation ng mga biological system, tulad ng mga pagtataya ng panahon at mga pangmatagalang modelo ng pagbabago ng klima. Gayundin, gagamitin namin ang mga ito upang lumikha ng mas mahusay na mga simulation ng trapiko na maaaring makatulong sa pagbuo ng mga self-driving na kotse.

Semi-konduktor: Ang mga modernong microchip ay naging masyadong kumplikado para sa mga pangkat ng mga tao na epektibong magdisenyo ng kanilang mga sarili. Para sa kadahilanang ito, ang mga advanced na computer software at supercomputer ay lalong nangunguna sa pag-arkitekto ng mga computer bukas.

agrikultura: Ang mga supercomputer sa hinaharap ay magbibigay-daan sa pagbuo ng mga bagong halaman na lumalaban sa tagtuyot, init, at tubig-alat, gayundin sa masustansya—mahahalagang gawain na kailangan para pakainin ang susunod na dalawang bilyong tao na inaasahang papasok sa mundo sa 2050. Magbasa nang higit pa sa aming Kinabukasan ng Populasyon ng Tao serye.

Malaking pharma: Ang mga kumpanya ng parmasyutiko na gamot sa wakas ay magkakaroon ng kakayahang ganap na magproseso ng napakalaking hanay ng mga genome ng tao, hayop, at halaman na tutulong sa paglikha ng bagong gamot at paggamot para sa iba't ibang karaniwan at hindi pangkaraniwang sakit sa mundo. Ito ay lalong kapaki-pakinabang sa panahon ng mga bagong paglaganap ng virus, tulad ng 2015 Ebola scare mula sa East Africa. Ang bilis ng pagpoproseso sa hinaharap ay magbibigay-daan sa mga kumpanya ng parmasyutiko na suriin ang genome ng isang virus at bumuo ng mga customized na bakuna sa loob ng mga araw sa halip na mga linggo o buwan. Magbasa nang higit pa sa aming Kinabukasan ng Kalusugan serye.

Pambansang seguridad: Ito ang pangunahing dahilan kung bakit napakalaki ng pamumuhunan ng pamahalaan sa pagpapaunlad ng supercomputer. Ang mas makapangyarihang mga supercomputer ay tutulong sa mga heneral sa hinaharap na lumikha ng tumpak na mga diskarte sa labanan para sa anumang sitwasyon ng labanan; makakatulong ito sa pagdisenyo ng mas epektibong mga sistema ng armas, at makakatulong ito sa mga tagapagpatupad ng batas at mga ahensya ng espiya na mas mahusay na matukoy ang mga potensyal na banta bago pa sila makapinsala sa mga lokal na sibilyan.

artificial intelligence

At pagkatapos ay dumating tayo sa kontrobersyal na paksa ng artificial intelligence (AI). Ang mga tagumpay na makikita natin sa totoong AI sa panahon ng 2020s at 2030s ay ganap na nakadepende sa hilaw na kapangyarihan ng mga supercomputer sa hinaharap. Ngunit paano kung ang mga supercomputer na ipinahiwatig namin sa kabuuan ng kabanatang ito ay maaaring gawing hindi na ginagamit ng isang ganap na bagong klase ng computer?

Maligayang pagdating sa quantum computers—isang click lang ang huling kabanata ng seryeng ito.