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Vim li cas cov teb chaws sib tw los tsim cov supercomputers loj tshaj? Yav tom ntej ntawm Computers P6

David Tal, Publisher, Futurist
@DavidTalWrites
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Tues, 09/15/2020 - 15:33

Leej twg tswj hwm lub neej yav tom ntej ntawm kev suav, yog tus tswv lub ntiaj teb. Tech tuam txhab uas muag paub nws. Lub teb chaws paub nws. Thiab yog vim li cas cov tog neeg uas lub hom phiaj los ua tus hneev taw loj tshaj plaws ntawm peb lub ntiaj teb yav tom ntej yog nyob rau hauv kev sib tw txaus ntshai los tsim cov supercomputers muaj zog.

Leej twg yeej tawm? Thiab yuav ua li cas raws nraim tag nrho cov kev nqis peev nyiaj txiag no them? Ua ntej peb tshawb nrhiav cov lus nug no, cia peb rov qab hais txog lub xeev ntawm cov niaj hnub supercomputer.

Ib tug supercomputer foundations

Ib yam li yav dhau los, niaj hnub no lub tshuab supercomputer nruab nrab yog lub tshuab loj, piv rau qhov loj me rau qhov chaw nres tsheb uas tuav 40-50 lub tsheb, thiab lawv tuaj yeem xam hauv ib hnub los daws cov haujlwm uas yuav siv lub khoos phis tawj nruab nrab ntawm tus kheej ntau txhiab xyoo. daws. Qhov txawv tsuas yog tias ib yam li peb tus kheej lub khoos phis tawj tau loj hlob hauv kev suav lub zog, yog li muaj peb lub khoos phis tawj super.

Rau cov ntsiab lus, niaj hnub supercomputers tam sim no sib tw ntawm petaflop nplai: 1 Kilobyte = 1,000 khoom 1 Megabit = 1,000 kilobytes 1 Gigabit = 1,000 Megabits 1 Terabit = 1,000 Gigabits 1 Petabit = 1,000 Terabits

Los txhais cov jargon koj yuav nyeem hauv qab no, paub tias 'Bit' yog ib chav ntsuas ntawm cov ntaub ntawv. 'Bytes' yog ib chav ntsuas rau kev khaws cov ntaub ntawv digital. Thaum kawg, 'Flop' sawv cev rau kev ua haujlwm ntab-point ib ob thiab ntsuas qhov ceev ntawm kev suav. Floating-point ua haujlwm tso cai rau kev suav ntawm cov lej ntev heev, muaj peev xwm tseem ceeb rau ntau yam kev tshawb fawb thiab engineering, thiab ua haujlwm uas supercomputers tau tsim tshwj xeeb rau. Qhov no yog vim li cas, thaum tham txog supercomputers, kev lag luam siv lo lus 'flop.'

Leej twg tswj hwm lub ntiaj teb sab saum toj supercomputers?

Thaum nws los txog rau kev sib ntaus sib tua rau supercomputer supremacy, cov thawj lub teb chaws yeej yog leej twg koj xav tau: feem ntau yog Tebchaws Meskas, Tuam Tshoj, Nyiv thiab xaiv EU xeev.

Txawm li cas los xij, ntau npaum li kev cog cov ceg txheem ntseeg hauv ntiaj teb sab saum toj 10 muaj koob meej, qhov tseem ceeb yog lub teb chaws koom nrog cov khoom siv hauv ntiaj teb supercomputing, thiab ntawm no ib lub teb chaws tau rub ua ntej: Tuam Tshoj.

Vim li cas lub teb chaws sib tw rau supercomputer supremacy

Raws li a 2017 yog qeb duas, Tuam Tshoj yog lub tsev rau 202 ntawm lub ntiaj teb no tus ceev tshaj 500 supercomputers (40%), thaum America tswj 144 (29%). Tab sis cov lej txhais tau tias tsawg dua qhov ntsuas ntawm kev suav ib lub tebchaws tuaj yeem siv tau, thiab ntawm no thiab Tuam Tshoj tswj hwm tus thawj coj; Ib cag los ntawm kev muaj ob ntawm peb lub supercomputer sab saum toj (2018), Tuam Tshoj kuj nyiam 35 feem pua ntawm lub ntiaj teb supercomputing muaj peev xwm, piv rau US 30 feem pua.

Lub sijhawm no, lo lus nug ntuj nug yog, leej twg mob siab? Vim li cas lub teb chaws sib tw dhau los tsim cov supercomputer sai dua?

Zoo, raws li peb tau piav qhia hauv qab no, supercomputers yog cov cuab yeej siv tau. Lawv tso cai rau ib lub teb chaws cov kws tshawb fawb thiab cov kws tsim qauv ua haujlwm txuas ntxiv mus ntxiv (thiab qee zaum loj heev leaps rau pem hauv ntej) hauv thaj chaw xws li biology, huab cua huab cua, astrophysics, riam phom nuclear, thiab ntau dua.

Hauv lwm lo lus, supercomputers tso cai rau lub tebchaws ntiag tug los tsim kom muaj txiaj ntsig ntau dua thiab nws cov pej xeem kev lag luam ua haujlwm tau zoo dua. Ntau xyoo dhau los, cov kev nce qib hauv supercomputer tuaj yeem hloov pauv lub teb chaws kev lag luam, kev ua tub rog, thiab kev ua nom ua tswv.

Nyob rau theem paub meej ntxiv, lub teb chaws uas tswj hwm qhov loj tshaj plaws ntawm supercomputing muaj peev xwm muaj lub neej yav tom ntej.

Txhaum exaflop barrier

Muab qhov tseeb uas tau teev tseg saum toj no, nws yuav tsum tsis txhob tuaj raws li qhov xav tsis thoob tias Asmeskas tab tom npaj rov qab los.

Xyoo 2017, Thawj Tswj Hwm Obama tau tshaj tawm National Strategic Computing Initiative ua kev koom tes ntawm Lub Tsev Haujlwm Saib Xyuas Zog, Lub Tsev Haujlwm Saib Xyuas Kev Tiv Thaiv, thiab National Science Foundation. Qhov kev pib no twb tau muab tag nrho $ 258 lab rau rau rau lub tuam txhab hauv kev mob siab rau kev tshawb fawb thiab tsim lub ntiaj teb thawj exaflop supercomputer hu ua Aurora. (Rau qee qhov kev xav, qhov ntawd yog 1,000 petaflops, kwv yees li kev suav lub zog ntawm lub ntiaj teb sab saum toj 500 supercomputers ua ke, thiab ib trillion lub sij hawm sai dua li koj tus kheej lub laptop.) Lub khoos phis tawj no tau tsim tawm nyob ib ncig ntawm 2021 thiab yuav txhawb kev tshawb fawb pib ntawm cov koom haum xws li Department of Homeland Security, NASA, FBI, National Institutes of Health, thiab lwm yam.

Kho kom raug: Lub Plaub Hlis 2018, lub Tsoomfwv Meskas tau tshaj tawm $ 600 lab los pab nyiaj rau peb lub computer tshiab exaflop:

* ORNL System xa hauv 2021 thiab lees txais hauv 2022 (ORNL system) * LLNL System xa hauv 2022 thiab lees txais hauv 2023 (LLNL system) * ANL Peev Xwm Txheej Txheem xa hauv 2022 thiab lees txais hauv 2023 (ANL system)

Hmoov tsis zoo rau Asmeskas, Tuam Tshoj kuj tseem ua haujlwm ntawm nws tus kheej exaflop supercomputer. Yog li ntawd, kev sib tw txuas ntxiv mus.

Yuav ua li cas supercomputers yuav pab kom paub txog science yav tom ntej

Qhia rau yav dhau los, tam sim no thiab yav tom ntej supercomputers pab kom muaj kev sib tw hauv ntau yam kev qhuab qhia.

Ntawm qhov kev txhim kho tam sim ntawd cov pej xeem yuav pom yog tias cov khoom siv niaj hnub yuav pib ua haujlwm sai thiab zoo dua. Cov ntaub ntawv loj ntawm cov cuab yeej no sib koom rau hauv huab yuav ua tiav zoo dua los ntawm cov tuam txhab supercomputers, yog li koj tus kws pab cuam hauv xov tooj ntawm tes, xws li Amazon Alexa thiab Google Assistant, yuav pib nkag siab cov ntsiab lus tom qab koj hais lus thiab teb koj cov lus nug uas tsis tsim nyog tau zoo kawg nkaus. Tons ntawm cov khoom siv tshiab tseem yuav muab lub zog zoo rau peb, zoo li lub pob ntseg ntse uas txhais lus tam sim ntawm lub sijhawm, Star Trek-style.

Ib yam li ntawd, los ntawm ib nrab xyoo 2020, ib zaug Internet ntawm Yam matures nyob rau hauv cov teb chaws tsim, ze li ntawm txhua yam khoom, tsheb, lub tsev, thiab txhua yam nyob rau hauv peb lub tsev yuav muaj kev cob cog rua lub web. Thaum qhov no tshwm sim, koj lub ntiaj teb yuav nyuaj dua.

Piv txwv li, koj lub tub yees yuav xa koj daim ntawv teev npe yuav khoom thaum koj noj mov. Tom qab ntawd koj yuav taug kev mus rau hauv lub tsev loj, xaiv cov npe ntawm cov khoom noj khoom haus, thiab tawm mus yam tsis tau koom nrog ib tus neeg tuav nyiaj lossis cov ntawv sau nyiaj ntsuab - cov khoom yuav raug txiav tawm ntawm koj tus as-qhauj hauv txhab nyiaj thib ob uas koj tawm hauv lub tsev. Thaum koj taug kev mus rau qhov chaw nres tsheb, tsheb tavxij tsav tsheb tus kheej twb tau tos koj nrog lub cev qhib khaws koj lub hnab thiab tsav koj mus tsev.

Tab sis lub luag hauj lwm ntawm cov supercomputers yav tom ntej yuav ua si ntawm macro theem yuav loj dua. Qee qhov piv txwv:

Digital simulations: Supercomputers, tshwj xeeb tshaj yog nyob rau hauv exascale, yuav tso cai rau cov kws tshawb fawb los tsim kom muaj ntau yam simulations ntawm cov kab mob lom, xws li huab cua huab cua thiab cov qauv hloov huab cua mus sij hawm ntev. Ib yam li ntawd, peb yuav siv lawv los tsim cov kev sib tw tsheb zoo dua uas tuaj yeem pab txhim kho cov tsheb tsav tus kheej.

Semiconductors: Niaj hnub nimno microchips tau dhau los ua nyuaj heev rau pab pawg tib neeg los tsim lawv tus kheej zoo. Vim li no, cov khoos phis tawj siab tshaj plaws thiab cov khoos phis tawj supercomputers tau ua lub luag haujlwm tseem ceeb hauv kev tsim kho cov khoos phis tawj tag kis.

Agriculture: Yav tom ntej supercomputers yuav ua rau muaj kev loj hlob ntawm cov nroj tsuag tshiab uas drought, cua sov, thiab ntsev-dej resistant, nrog rau cov khoom noj khoom haus-qhov tseem ceeb ua hauj lwm yuav tsum tau pub rau ob billion tus neeg tom ntej no npaj yuav nkag mus rau lub ntiaj teb no los ntawm 2050. Nyeem ntxiv nyob rau hauv peb. Lub neej yav tom ntej ntawm tib neeg series.

Loj pharma: Cov tuam txhab tshuaj tshuaj thaum kawg yuav muaj peev xwm ua tiav ntau yam ntawm tib neeg, tsiaj txhu, thiab cov nroj tsuag genomes uas yuav pab tau cov tshuaj tshiab thiab kev kho mob tsim rau ntau yam kab mob hauv ntiaj teb thiab tsis tshua muaj. Qhov no yog qhov tshwj xeeb tshaj yog thaum muaj tus kab mob tshiab tshwm sim, zoo li 2015 Ebola ntshai los ntawm East Africa. Kev ua haujlwm ceev yav tom ntej yuav tso cai rau cov tuam txhab lag luam tshuaj ntsuam xyuas tus kab mob genome thiab tsim cov tshuaj tiv thaiv tus kheej nyob rau hauv hnub tsis yog lub lis piam lossis hli. Nyeem ntxiv hauv peb Yav tom ntej ntawm Kev Noj Qab Haus Huv series.

Tebchaws kev ruaj ntseg: Qhov no yog qhov laj thawj tseem ceeb vim li cas tsoomfwv tau nqis peev ntau rau hauv kev txhim kho supercomputer. Ntau lub khoos phis tawj muaj zog dua yuav pab cov thawj coj yav tom ntej tsim cov tswv yim sib ntaus sib tua rau txhua qhov xwm txheej sib ntaus sib tua; nws yuav pab tsim cov cuab yeej siv tau zoo dua qub, thiab nws yuav pab cov tub ceev xwm thiab cov neeg soj xyuas cov chaw saib xyuas zoo dua los txheeb xyuas cov kev hem thawj ntev ua ntej lawv tuaj yeem ua mob rau cov pej xeem hauv tsev.

Dag txawj ntse

Thiab tom qab ntawd peb tuaj rau lub ntsiab lus tsis sib haum xeeb ntawm kev txawj ntse (AI). Qhov kev tawg peb yuav pom hauv qhov tseeb AI thaum lub sijhawm xyoo 2020 thiab 2030s yog nyob ntawm tag nrho ntawm lub zog nyoos ntawm lub khoos phis tawj yav tom ntej. Tab sis yuav ua li cas yog hais tias lub supercomputers peb hinted nyob rau hauv tag nrho cov ntawm cov tshooj no yuav ua tau obsolete los ntawm ib tug kiag li tshiab chav kawm ntawv ntawm lub computer?

Zoo siab txais tos rau quantum computers - tshooj kawg ntawm cov koob no tsuas yog nyem rau ntawd.