lari kuantum

KREDIT GAMBAR: lari kuantum

Mengapa negara-negara berlomba-lomba membangun superkomputer terbesar? Masa Depan Komputer P6

David Tal, Penerbit, Futuris
@DavidTalWrites
LinkedIn

Sel, 09 / 15 / 2020 - 15: 33

Siapa pun yang mengendalikan masa depan komputasi, memiliki dunia. Perusahaan teknologi mengetahuinya. Negara-negara mengetahuinya. Dan itulah mengapa pihak-pihak yang bertujuan untuk memiliki jejak terbesar di dunia masa depan kita berada dalam perlombaan panik untuk membangun superkomputer yang semakin kuat.

Siapa yang menang? Dan bagaimana tepatnya semua investasi komputasi ini akan terbayar? Sebelum kita menjelajahi pertanyaan-pertanyaan ini, mari kita rekap keadaan superkomputer modern.

Perspektif superkomputer

Sama seperti di masa lalu, rata-rata superkomputer saat ini adalah mesin besar, ukurannya sebanding dengan tempat parkir yang menampung 40-50 mobil, dan mereka dapat menghitung dalam sehari solusi untuk memproyeksikan apa yang dibutuhkan komputer pribadi rata-rata ribuan tahun untuk menyelesaikan. Satu-satunya perbedaan adalah bahwa sama seperti komputer pribadi kita telah matang dalam daya komputasi, demikian juga superkomputer kita.

Untuk konteksnya, superkomputer saat ini bersaing dalam skala petaflop: 1 Kilobyte = 1,000 bit 1 Megabit = 1,000 kilobyte 1 Gigabit = 1,000 Megabit 1 Terabit = 1,000 Gigabit 1 Petabit = 1,000 Terabit

Untuk menerjemahkan jargon yang akan Anda baca di bawah, ketahuilah bahwa 'Bit' adalah unit pengukuran data. 'Bytes' adalah unit pengukuran untuk penyimpanan informasi digital. Akhirnya, 'Flop' adalah singkatan dari operasi floating-point per detik dan mengukur kecepatan komputasi. Operasi floating-point memungkinkan komputasi angka yang sangat panjang, kemampuan vital untuk berbagai bidang ilmiah dan teknik, dan fungsi yang dibuat khusus untuk superkomputer. Inilah sebabnya, ketika berbicara tentang superkomputer, industri menggunakan istilah 'gagal'.

Siapa yang mengendalikan superkomputer top dunia?

Ketika datang ke pertempuran untuk supremasi superkomputer, negara-negara terkemuka benar-benar yang Anda harapkan: terutama Amerika Serikat, Cina, Jepang dan negara-negara Uni Eropa tertentu.

Namun, sebanyak menanam saham di 10 besar dunia memiliki prestise, yang benar-benar penting adalah bagian negara dari sumber daya superkomputer dunia, dan di sini satu negara telah maju: Cina.

Mengapa negara bersaing untuk supremasi superkomputer

Berdasarkan Peringkat 2017, Cina adalah rumah bagi 202 dari 500 superkomputer tercepat di dunia (40%), sementara Amerika menguasai 144 (29%). Tetapi angka berarti kurang dari skala komputasi yang dapat dieksploitasi suatu negara, dan di sini juga Cina mengendalikan memimpin; selain memiliki dua dari tiga superkomputer teratas (2018), China juga menikmati 35 persen kapasitas superkomputer dunia, dibandingkan dengan 30 persen AS.

Pada titik ini, pertanyaan alami untuk ditanyakan adalah, siapa yang peduli? Mengapa negara-negara bersaing untuk membangun superkomputer yang semakin cepat?

Seperti yang akan kami uraikan di bawah, superkomputer adalah alat yang memungkinkan. Mereka memungkinkan para ilmuwan dan insinyur suatu negara untuk terus membuat kemajuan yang stabil (dan terkadang lompatan raksasa ke depan) di bidang-bidang seperti biologi, prakiraan cuaca, astrofisika, senjata nuklir, dan banyak lagi.

Dengan kata lain, superkomputer memungkinkan sektor swasta suatu negara membangun penawaran yang lebih menguntungkan dan sektor publiknya beroperasi lebih efisien. Selama beberapa dekade, kemajuan yang didukung superkomputer ini dapat secara signifikan mengubah posisi ekonomi, militer, dan geopolitik suatu negara.

Pada tingkat yang lebih abstrak, negara yang menguasai bagian terbesar dari kapasitas superkomputer memiliki masa depan.

Menembus penghalang exaflop

Mengingat realitas yang diuraikan di atas, seharusnya tidak mengejutkan bahwa AS berencana untuk kembali.

Pada tahun 2017, Presiden Obama meluncurkan Inisiatif Komputasi Strategis Nasional sebagai kemitraan antara Departemen Energi, Departemen Pertahanan, dan National Science Foundation. Inisiatif ini telah memberikan total $258 juta kepada enam perusahaan dalam upaya untuk meneliti dan mengembangkan superkomputer exaflop pertama di dunia yang disebut Aurora. (Untuk beberapa perspektif, itu 1,000 petaflops, kira-kira kekuatan kalkulasi dari gabungan 500 superkomputer top dunia, dan satu triliun kali lebih cepat daripada laptop pribadi Anda.) Komputer ini akan dirilis sekitar tahun 2021 dan akan mendukung inisiatif penelitian organisasi seperti Departemen Keamanan Dalam Negeri, NASA, FBI, Institut Kesehatan Nasional, dan banyak lagi.

Sunting: Pada April 2018, Pemerintah AS mengumumkan $600 juta untuk mendanai tiga komputer exaflop baru:

* Sistem ORNL dikirimkan pada tahun 2021 dan diterima pada tahun 2022 (sistem ORNL) * Sistem LLNL dikirimkan pada tahun 2022 dan diterima pada tahun 2023 (sistem LLNL) * Sistem Potensi ANL dikirimkan pada tahun 2022 dan diterima pada tahun 2023 (sistem ANL)

Sayangnya untuk AS, China juga sedang mengerjakan superkomputer exaflopnya sendiri. Oleh karena itu, balapan terus berlanjut.

Bagaimana superkomputer akan memungkinkan terobosan sains di masa depan

Diisyaratkan sebelumnya, superkomputer saat ini dan masa depan memungkinkan terobosan dalam berbagai disiplin ilmu.

Di antara peningkatan paling cepat yang akan diperhatikan publik adalah bahwa gadget sehari-hari akan mulai bekerja jauh lebih cepat dan lebih baik. Data besar yang dibagikan perangkat ini ke cloud akan diproses lebih efektif oleh superkomputer perusahaan, sehingga asisten pribadi seluler Anda, seperti Amazon Alexa dan Asisten Google, akan mulai memahami konteks di balik ucapan Anda dan jawab pertanyaan kompleks Anda yang tidak perlu dengan sempurna. Banyak perangkat baru yang dapat dikenakan juga akan memberi kita kekuatan luar biasa, seperti penyumbat telinga pintar yang langsung menerjemahkan bahasa secara real time, gaya Star Trek.

Demikian juga, pada pertengahan 2020-an, sekali Internet of Things matang di negara maju, hampir setiap produk, kendaraan, bangunan, dan segala sesuatu di rumah kita akan terhubung ke web. Ketika ini terjadi, dunia Anda akan menjadi lebih mudah.

Misalnya, lemari es Anda akan mengirimi Anda daftar belanjaan saat Anda kehabisan makanan. Anda kemudian akan berjalan ke supermarket, memilih daftar makanan tersebut, dan berjalan keluar tanpa pernah berurusan dengan kasir atau kasir — barang-barang tersebut akan secara otomatis didebit dari rekening bank Anda begitu Anda keluar dari gedung. Ketika Anda berjalan keluar ke tempat parkir, taksi self-driving sudah menunggu Anda dengan bagasi terbuka untuk menyimpan tas Anda dan mengantar Anda pulang.

Tetapi peran superkomputer masa depan ini akan bermain di tingkat makro akan jauh lebih besar. Beberapa contoh:

Simulasi digital: Superkomputer, terutama pada skala exascale, akan memungkinkan para ilmuwan membangun simulasi sistem biologis yang lebih tepat, seperti prakiraan cuaca dan model perubahan iklim jangka panjang. Demikian juga, kami akan menggunakannya untuk membuat simulasi lalu lintas yang lebih baik yang dapat membantu pengembangan mobil self-driving.

Semikonduktor: Microchip modern telah menjadi terlalu rumit bagi tim manusia untuk merancang diri mereka sendiri secara efektif. Untuk alasan ini, perangkat lunak komputer canggih dan superkomputer semakin mengambil peran utama dalam merancang komputer masa depan.

Kopi: Superkomputer masa depan akan memungkinkan pengembangan tanaman baru yang tahan kekeringan, panas, dan air asin, serta bergizi—pekerjaan penting yang diperlukan untuk memberi makan dua miliar orang berikutnya yang diproyeksikan akan memasuki dunia pada tahun 2050. Baca selengkapnya di Masa Depan Populasi Manusia series.

apotek besar: Perusahaan obat farmasi akhirnya akan memperoleh kemampuan untuk sepenuhnya memproses sejumlah besar genom manusia, hewan, dan tumbuhan yang akan membantu pembuatan obat dan pengobatan baru untuk berbagai penyakit umum dan tidak umum di dunia. Ini sangat berguna selama wabah virus baru, seperti ketakutan Ebola 2015 dari Afrika Timur. Kecepatan pemrosesan di masa depan akan memungkinkan perusahaan farmasi untuk menganalisis genom virus dan membuat vaksin yang disesuaikan dalam hitungan hari, bukan minggu atau bulan. Baca selengkapnya di kami Kesehatan Masa Depan series.

Keamanan nasional: Inilah alasan utama mengapa pemerintah berinvestasi begitu besar dalam pengembangan superkomputer. Superkomputer yang lebih kuat akan membantu jenderal masa depan menciptakan strategi pertempuran yang tepat untuk situasi pertempuran apa pun; itu akan membantu merancang sistem senjata yang lebih efektif, dan itu akan membantu penegak hukum dan agen mata-mata mengidentifikasi potensi ancaman dengan lebih baik jauh sebelum mereka dapat membahayakan warga sipil domestik.

kecerdasan buatan

Dan kemudian kita sampai pada topik kontroversial tentang kecerdasan buatan (AI). Terobosan yang akan kita lihat dalam AI sejati selama tahun 2020-an dan 2030-an sepenuhnya bergantung pada kekuatan mentah superkomputer masa depan. Tetapi bagaimana jika superkomputer yang kami sebutkan di seluruh bab ini dapat menjadi usang oleh kelas komputer yang sama sekali baru?

Selamat datang di komputer kuantum—bab terakhir dari seri ini hanya dengan sekali klik.