Quantumrun

KẸDI Aworan: Quantumrun

Kini idi ti awọn orilẹ-ede n ti njijadu lati kọ awọn supercomputers ti o tobi julọ? Ojo iwaju ti Awọn kọmputa P6

David Tal, Akede, Futurist
@DavidTalWrites
LinkedIn

Oṣu Kẹta, 09/15/2020 - 15:33

Ẹnikẹni ti o ba ṣakoso ọjọ iwaju ti iširo, ni o ni agbaye. Awọn ile-iṣẹ imọ-ẹrọ mọ. Awọn orilẹ-ede mọ o. Ati pe iyẹn ni idi ti awọn ẹgbẹ wọnyẹn ti o ṣe ifọkansi lati ni ifẹsẹtẹ ti o tobi julọ lori agbaye iwaju wa ni ere-ije ijaya lati kọ awọn kọnputa alapọju ti o lagbara pupọ si.

Tani o bori? Ati bawo ni deede gbogbo awọn idoko-owo iširo wọnyi yoo san ni pipa? Ṣaaju ki a to ṣawari awọn ibeere wọnyi, jẹ ki a ṣe atunyẹwo ipo ti supercomputer ode oni.

A supercomputer irisi

Gẹgẹ bi o ti kọja, supercomputer apapọ ode oni jẹ ẹrọ nla kan, ti o ṣe afiwe ni iwọn si aaye gbigbe ọkọ ayọkẹlẹ ti o ni awọn ọkọ ayọkẹlẹ 40-50, ati pe wọn le ṣe iṣiro ni ọjọ kan ojutu si awọn iṣẹ akanṣe kini yoo gba apapọ kọnputa ti ara ẹni ẹgbẹẹgbẹrun ọdun lati yanju. Iyatọ kan ṣoṣo ni pe gẹgẹ bi awọn kọnputa ti ara ẹni ti dagba ni agbara iširo, bẹ naa ni awọn kọnputa nla wa.

Fun ọrọ-ọrọ, awọn supercomputers ode oni ti njijadu ni iwọn petaflop: 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

Lati tumọ jargon ti iwọ yoo ka ni isalẹ, mọ pe 'Bit' jẹ ẹyọ kan ti wiwọn data. 'Bytes' jẹ ẹyọkan ti wiwọn fun ibi ipamọ alaye oni-nọmba. Nikẹhin, 'Flop' duro fun awọn iṣẹ-oju omi lilefoofo fun iṣẹju kan ati pe o ṣe iwọn iyara ti iṣiro. Awọn iṣẹ ṣiṣe aaye lilefoofo gba iṣiro ti awọn nọmba gigun pupọ, agbara pataki fun ọpọlọpọ awọn aaye imọ-jinlẹ ati imọ-ẹrọ, ati iṣẹ kan ti awọn kọnputa supercomputers ṣe pataki fun. Eyi ni idi ti, nigbati o ba sọrọ nipa awọn supercomputers, ile-iṣẹ naa nlo ọrọ 'flop'.

Tani o ṣakoso awọn kọnputa supercomputers ti o ga julọ ni agbaye?

Nigba ti o ba de si ogun fun supercomputer supremacy, awọn orilẹ-ede asiwaju gan ni o wa ti o fe reti: o kun awọn United States, China, Japan ati ki o yan EU ipinle.

Bibẹẹkọ, gẹgẹ bi dida igi kan ni oke 10 agbaye ni o ni ọla, kini pataki ni otitọ ni ipin orilẹ-ede kan ti awọn orisun kọnputa supercomputing agbaye, ati nihin orilẹ-ede kan ti fa siwaju: China.

Kini idi ti awọn orilẹ-ede ti njijadu fun iṣaju kọnputa supercomputer

Da lori a Ipele 2017, Ilu China jẹ ile si 202 ti awọn kọnputa 500 ti o yara ju ni agbaye (40%), lakoko ti Amẹrika n ṣakoso 144 (29%). Ṣugbọn awọn nọmba tumọ si kere ju iwọn iširo ti orilẹ-ede kan le lo nilokulo, ati nihin paapaa China n ṣakoso itọsọna aṣẹ; Yato si nini meji ninu awọn supercomputers mẹta ti o ga julọ (2018), Ilu China tun gbadun ida 35 ti agbara supercomputing agbaye, ni akawe si 30 ogorun AMẸRIKA.

Ni aaye yii, ibeere adayeba lati beere ni, tani o bikita? Kini idi ti awọn orilẹ-ede ṣe idije lori kikọ awọn kọnputa iyara yiyara nigbagbogbo?

O dara, bi a ti ṣe alaye ni isalẹ, supercomputers jẹ ohun elo mimuuṣiṣẹ. Wọn gba awọn onimo ijinlẹ sayensi ati awọn ẹlẹrọ ti orilẹ-ede laaye lati tẹsiwaju ni ilọsiwaju deede (ati nigba miiran omiran n fo siwaju) ni awọn aaye bii isedale, asọtẹlẹ oju-ọjọ, astrophysics, awọn ohun ija iparun, ati diẹ sii.

Ni awọn ọrọ miiran, supercomputers gba ile-iṣẹ aladani ti orilẹ-ede laaye lati kọ awọn ọrẹ ti o ni ere diẹ sii ati eka ti gbogbo eniyan lati ṣiṣẹ daradara siwaju sii. Lori ewadun, supercomputer-sise ilosiwaju le yi pada a orilẹ-ede ti ọrọ-aje, ologun, ati geopolitical iduro.

Ni ipele áljẹbrà diẹ sii, orilẹ-ede ti o ṣakoso ipin ti o tobi julọ ti agbara kọnputa supercomputing ni ọjọ iwaju.

Kikan exaflop idankan

Fi fun awọn otitọ ti ṣe ilana loke, ko yẹ ki o wa bi iyalẹnu pe AMẸRIKA n gbero ipadabọ.

Ni ọdun 2017, Alakoso Obama ṣe ifilọlẹ Initiative Strategic Computing Initiative gẹgẹbi ajọṣepọ laarin Sakaani ti Agbara, Sakaani ti Aabo, ati National Science Foundation. Ipilẹṣẹ yii ti fun ni apapọ $258 million si awọn ile-iṣẹ mẹfa ni igbiyanju lati ṣe iwadii ati idagbasoke supercomputer exaflop akọkọ ni agbaye ti a pe Aurora. (Fun irisi diẹ, iyẹn jẹ 1,000 petaflops, ni aijọju agbara iṣiro ti awọn supercomputers oke 500 ni idapo, ati awọn akoko aimọye kan yiyara ju kọnputa kọnputa ti ara ẹni lọ.) A ṣeto kọnputa yii fun itusilẹ ni ayika 2021 ati pe yoo ṣe atilẹyin awọn ipilẹṣẹ iwadii ti awọn ajọ bii Ẹka ti Aabo Ile-Ile, NASA, FBI, Awọn ile-iṣẹ Ilera ti Orilẹ-ede, ati diẹ sii.

Ṣatunkọ: Ni Kẹrin 2018, awọn US ijoba kede $ 600 milionu lati ṣe inawo awọn kọnputa exaflop tuntun mẹta:

* Eto ORNL ti a firanṣẹ ni ọdun 2021 ati gba ni 2022 (eto ORNL) * Eto LLNL ti a firanṣẹ ni 2022 ati gba ni 2023 (eto LLNL) * Eto O pọju ANL ti a firanṣẹ ni 2022 ati gba ni 2023 (eto ANL)

Laanu fun AMẸRIKA, Ilu China tun n ṣiṣẹ lori supercomputer exaflop tirẹ. Nitorinaa, ere-ije naa tẹsiwaju.

Bawo ni supercomputers yoo jẹki awọn aṣeyọri imọ-jinlẹ iwaju

Ti tọka ni iṣaaju, awọn kọnputa lọwọlọwọ ati ọjọ iwaju jẹ ki awọn aṣeyọri ni ọpọlọpọ awọn ilana-iṣe.

Lara awọn ilọsiwaju lẹsẹkẹsẹ julọ ti gbogbo eniyan yoo ṣe akiyesi ni pe awọn ohun elo lojoojumọ yoo bẹrẹ ṣiṣẹ ni iyara pupọ ati dara julọ. Awọn data nla ti awọn ẹrọ wọnyi pin sinu awọsanma yoo ni ilọsiwaju siwaju sii ni imunadoko nipasẹ awọn supercomputers ile-iṣẹ, nitorinaa awọn oluranlọwọ ti ara ẹni alagbeka rẹ, bii Amazon Alexa ati Oluranlọwọ Google, yoo bẹrẹ lati loye agbegbe lẹhin ọrọ rẹ ati dahun awọn ibeere idiju rẹ ti ko wulo ni pipe. Awọn toonu ti awọn wearables tuntun yoo tun fun wa ni awọn agbara iyalẹnu, bii awọn afikọti oloye ti o tumọ awọn ede lẹsẹkẹsẹ ni akoko gidi, aṣa Star Trek.

Bakanna, ni aarin-2020s, lẹẹkan Ayelujara ti Ohun ti dagba ni awọn orilẹ-ede to ti ni idagbasoke, o fẹrẹ jẹ gbogbo ọja, ọkọ ayọkẹlẹ, ile, ati ohun gbogbo ti o wa ninu awọn ile wa yoo jẹ asopọ wẹẹbu. Nigbati eyi ba ṣẹlẹ, agbaye rẹ yoo di ailagbara diẹ sii.

Fun apẹẹrẹ, firiji rẹ yoo fi ọrọ ranṣẹ si ọ ni atokọ rira nigbati o ba pari ounjẹ. Iwọ yoo wọ inu ile itaja nla kan, yan atokọ ti awọn ohun ounjẹ, ki o jade lọ lai ṣe ajọṣepọ pẹlu oluṣowo tabi iforukọsilẹ owo-awọn nkan naa yoo jẹ gbesele laifọwọyi lati akọọlẹ banki rẹ ni iṣẹju-aaya ti o jade kuro ni ile naa. Nigbati o ba jade lọ si aaye gbigbe, takisi awakọ ti ara ẹni yoo ti duro de ọ tẹlẹ pẹlu ẹhin mọto ti o ṣii lati tọju awọn baagi rẹ ati gbe ọ lọ si ile.

Ṣugbọn ipa ti awọn supercomputers iwaju yoo ṣe ni ipele macro yoo tobi pupọ. Awọn apẹẹrẹ diẹ:

Digital iṣeṣiroSupercomputers, ni pataki ni exascale, yoo gba awọn onimọ-jinlẹ laaye lati kọ awọn iṣeṣiro kongẹ diẹ sii ti awọn ọna ṣiṣe ti ibi, bii awọn asọtẹlẹ oju-ọjọ ati awọn awoṣe iyipada oju-ọjọ gigun. Bakanna, a yoo lo wọn lati ṣẹda awọn iṣeṣiro ijabọ ti o dara julọ ti o le ṣe iranlọwọ fun idagbasoke awọn ọkọ ayọkẹlẹ awakọ ti ara ẹni.

Semiconductors: Awọn microchips ode oni ti di idiju pupọ fun awọn ẹgbẹ eniyan lati ṣe apẹrẹ ara wọn ni imunadoko. Fun idi eyi, sọfitiwia kọnputa to ti ni ilọsiwaju ati awọn kọnputa supercomputers n mu ipa aṣaaju kan ni ṣiṣe awọn kọnputa ọla.

Agriculture: Awọn supercomputers ojo iwaju yoo jẹ ki idagbasoke awọn ohun ọgbin titun ti o jẹ ogbele, ooru, ati omi-iyọ-iyọ, bakannaa ti o ni ounjẹ-iṣẹ pataki ti o ṣe pataki lati ṣe ifunni awọn eniyan bilionu meji ti o nbọ ti a pinnu lati wọ agbaye nipasẹ 2050. Ka diẹ sii ninu wa Ojo iwaju ti Eniyan Eniyan jara.

Pharma nla: Awọn ile-iṣẹ oogun oogun yoo nikẹhin ni agbara lati ṣe ilana ni kikun iwọn titobi ti eniyan, ẹranko, ati awọn genomes ọgbin ti yoo ṣe iranlọwọ fun oogun tuntun ati ẹda itọju fun ọpọlọpọ awọn arun ti o wọpọ ati ti kii ṣe deede ni agbaye. Eyi wulo paapaa lakoko awọn ibesile ọlọjẹ tuntun, bii ẹru Ebola 2015 lati Ila-oorun Afirika. Awọn iyara sisẹ ọjọ iwaju yoo gba awọn ile-iṣẹ elegbogi laaye lati ṣe itupalẹ genome ọlọjẹ kan ati kọ awọn ajesara ti a ṣe adani laarin awọn ọjọ dipo awọn ọsẹ tabi awọn oṣu. Ka diẹ sii ninu wa Ojo iwaju ti Ilera jara.

Aabo orilẹ-ede: Eyi ni idi pataki ti ijọba n ṣe idoko-owo pupọ si idagbasoke supercomputer. Awọn supercomputers ti o lagbara diẹ sii yoo ṣe iranlọwọ fun awọn gbogbogbo iwaju lati ṣẹda awọn ilana ogun kongẹ fun ipo ija eyikeyi; yoo ṣe iranlọwọ lati ṣe apẹrẹ awọn eto ohun ija ti o munadoko diẹ sii, ati pe yoo ṣe iranlọwọ fun agbofinro ati awọn ile-iṣẹ amí daradara lati ṣe idanimọ awọn irokeke ti o pọju ni pipẹ ṣaaju ki wọn le ṣe ipalara fun awọn ara ilu.

Oye atọwọda

Ati lẹhinna a wa si koko-ọrọ ariyanjiyan ti itetisi atọwọda (AI). Awọn aṣeyọri ti a yoo rii ni otitọ AI lakoko awọn ọdun 2020 ati 2030 dale patapata lori agbara aise ti awọn kọnputa ojo iwaju. Ṣugbọn kini ti o ba jẹ pe awọn kọnputa nla ti a tọka si jakejado gbogbo ipin yii le jẹ ki a sọ di arugbo nipasẹ kilasi tuntun ti kọnputa patapata?

Kaabọ si awọn kọnputa pipo — ipin ti o kẹhin ti jara yii jẹ titẹ kan nikan.