Quantumrun

KREDIYA WÊNE: Quantumrun

Çima welat ji bo avakirina superkomputerên herî mezin pêşbaziyê dikin? Pêşeroja Komputeran P6

David Tal, Weşanger, Futurist
@DavidTalWrites
LinkedIn

Sêşem, 09/15/2020 - 15:33

Yê ku pêşeroja komputerê kontrol dike, xwediyê cîhanê ye. Pargîdaniyên teknolojiyê pê dizanin. Welat dizanin. Û ji ber vê yekê ew partiyên ku armanc dikin ku xwedan şopa herî mezin a li ser cîhana meya paşerojê bin, di pêşbaziyek tirsnak de ne ku superkomputerên ku her ku diçe bi hêztir çêbikin.

Kî bi ser dikeve? Û bi rastî dê van hemî veberhênanên komputerê çawa bidin? Berî ku em van pirsan bikolin, werin em rewşa superkomputera nûjen ji nû ve bînin ziman.

Perspektîfek supercomputer

Mîna berê, superkomputera navînî ya îroyîn makîneyek mezin e, ku bi mezinahîya parkkirinê ya ku 40-50 otomobîlan vedihewîne, dikare were berhev kirin û ew dikarin di rojekê de çareseriya projeyên ku dê komputera kesane ya navînî bi hezaran salan bigire hesab bikin. çareserkirin. Cûdahiya tenê ev e ku çawa ku komputerên me yên kesane di hêza hesabkirinê de mezin bûne, superkomputerên me jî wusa ne.

Ji bo çarçovê, superkomputerên îroyîn naha di pîvanek petaflop de pêşbaziyê dikin: 1 Kilobyte = 1,000 bit 1 Megabit = 1,000 kilobytes 1 Gigabit = 1,000 Megabits 1 Terabit = 1,000 Gigabits 1 Petabit = 1,000

Ji bo wergerandina jargona ku hûn ê li jêr bixwînin, zanibin ku 'Bit' yekîneyek pîvana daneyê ye. 'Bytes' ji bo hilanîna agahdariya dîjîtal yekîneyek pîvanê ye. Di dawiyê de, 'Flop' ji bo her çirkeyê operasyonên xala hêlînê radiweste û leza hesabkirinê dipîve. Operasyonên noqteya herikîn destûrê dide hesabkirina hejmarên pir dirêj, ji bo cûrbecûr warên zanistî û endezyariyê, û fonksiyonek ku superkomputer bi taybetî ji bo wan hatine çêkirin, jêhatîbûnek girîng e. Ji ber vê yekê, dema ku qala superkomputeran tê kirin, pîşesazî têgeha 'flop' bikar tîne.

Kî superkomputerên herî mezin ên cîhanê kontrol dike?

Dema ku dor tê şerê ji bo serdestiya superkomputerê, welatên pêşeng bi rastî ew in yên ku hûn jê hêvî dikin: bi taybetî Dewletên Yekbûyî, Chinaîn, Japonya û dewletên bijarte yên Yekîtiya Ewropî.

Lêbelê, bi qasî ku danîna pişkek di nav 10 topên cîhanî de xwedî prestîjê ye, ya ku bi rastî girîng e para welatek ji çavkaniyên superkompîturê yên cîhanê ye, û li vir welatek pêş de çûye: Çîn.

Çima welat ji bo serweriya supercomputer pêşbaziyê dikin

Li ser bingeha Rêjeya 2017-anÇîn 202 ji 500 superkomputerên herî bilez ên cîhanê (40%) hene, lê Amerîka 144 (29%) kontrol dike. Lê hejmar tê wateya kêmtir ji pîvana hesabkirinê ya ku welatek dikare bikar bîne, û li vir jî Chinaîn pêşengek serwer kontrol dike; Ji xeynî xwedîkirina du ji sê superkomputerên herî pêşîn (2018), Chinaîn di heman demê de ji sedî 35 ê kapasîteya superkomputerê ya cîhanê heye, li gorî ya Dewletên Yekbûyî ji sedî 30.

Di vê nuqteyê de, pirsa xwezayî ya ku were pirsîn ev e, kî eleqedar dike? Çima welat li ser çêkirina superkomputerên her gav zûtir pêşbaziyê dikin?

Welê, wekî ku em ê li jêr diyar bikin, superkomputer amûrek çalakker in. Ew rê didin zanyar û endezyarên welatekî ku di warên wekî biyolojî, pêşbînkirina hewayê, astrofizîk, çekên nukleerî û hêj bêtir pêşveçûna domdar (û carinan gavên mezin ber bi pêş ve) bidomînin.

Bi gotineke din, superkomputer dihêle ku sektora taybet a welatek pêşnîyarên bikêrtir ava bike û sektora wî ya giştî jî bi bandortir bixebite. Bi dehsalan re, van pêşkeftinên ku ji hêla superkomputer ve têne çalak kirin dikarin bi girîngî pozîsyona aborî, leşkerî û jeopolîtîk a welatek veguherînin.

Di astek razbertir de, welatê ku para herî mezin a kapasîteya supercomputer kontrol dike, xwediyê pêşerojê ye.

Şikandina astenga exaflopê

Li gorî rastiyên ku li jor hatine destnîşan kirin, divê ne surprîz be ku DYE plansaziya vegerê dike.

Di sala 2017 de, Serok Obama Înîsiyatîfa Hesabkirina Stratejîk a Neteweyî wekî hevkariyek di navbera Wezareta Enerjiyê, Wezareta Parastinê û Weqfa Zanistiya Neteweyî de da destpêkirin. Vê însiyatîfê beriya niha bi tevahî 258 mîlyon dolar xelat da şeş pargîdaniyan di hewildanek ji bo lêkolîn û pêşdebirina yekem superkomputera exaflop a cîhanê ya bi navê Aurora. (Ji bo hin perspektîfan, ew 1,000 petaflops e, bi qasî hêza hesabkirinê ya 500 superkomputerên herî mezin ên cîhanê bi hev re, û trîlyon car ji laptopa weya kesane bileztir e.) Ev komputer ji bo serbestberdana li dora 2021-ê hatî saz kirin û dê piştgirî bide destpêşxeriyên lêkolînê yên rêxistinên mîna Wezareta Ewlekariya Navxweyî, NASA, FBI, Enstîtuya Neteweyî ya Tenduristiyê, û hêj bêtir.

Biguherîne: Di Nîsana 2018 de, li Hikûmeta Amerîkayê ragihand 600 mîlyon dolar ji bo fînansekirina sê komputerên nû yên exaflop:

* Pergala ORNL di 2021-an de hatî radest kirin û di 2022-an de hate pejirandin (pergala ORNL) * Pergala LLNL di 2022-an de hate radest kirin û di 2023-an de hate pejirandin (pergala LLNL) * Pergala Potansiyela ANL di 2022-an de hate radest kirin û di 2023-an de hate pejirandin (pergala ANL)

Mixabin ji bo Dewletên Yekbûyî, Chinaîn jî li ser superkomputera xwe ya exaflop dixebite. Ji ber vê yekê, pêşbaziyê berdewam dike.

Çawa superkomputer dê destkeftiyên zanistî yên pêşerojê bikin

Di berê de hate destnîşan kirin, superkomputerên heyî û yên pêşerojê di cûrbecûr dîsîplînan de pêşkeftinan pêk tînin.

Di nav çêtirkirinên herî bilez de ku gel dê bala xwe bide ev e ku amûrên rojane dê bi tevahî zûtir û çêtir dest bi xebatê bikin. Daneyên mezin ên ku van cîhazan di nav ewr de parve dikin dê ji hêla superkomputerên pargîdanî ve bi bandortir werin hilanîn, da ku arîkarên weyên kesane yên desta, mîna Amazon Alexa û Alîkarê Google, dest pê bikin ku çarçoveyek li pişt axaftina we fam bikin û pirsên weyên tevlihev ên nehewce bêkêmasî bersiv bikin. Bi tonên kincên nû jî dê hêzên ecêb bidin me, mîna guhên biaqil ên ku tavilê zimanan di wextê rast de werdigerînin, bi şêwaza Star Trek.

Bi heman awayî, heya nîvê salên 2020-an, carekê Înternetê ya Tiştan li welatên pêşkeftî mezin dibe, hema hema her hilber, wesayît, avahî û her tiştê di xaniyên me de dê bi tevneyê ve girêdayî be. Dema ku ev diqewime, cîhana we dê bêhêztir bibe.

Mînakî, sarinca we dê navnîşek kirînê ji we re binivîsîne dema ku hûn xwarin xilas bibin. Dûv re hûn ê bikevin supermarketek, navnîşa gotarên xwarinê hilbijêrin, û bêyî ku tu carî bi diravgir an kaseya dravê re mijûl bibin derkevin - gava ku hûn ji avahiyê derkevin dê bixweber ji hesabê weya bankê werin derxistin. Dema ku hûn derdikevê parkkirinê, taksiyek xwe-ajowar dê jixwe li benda we be ku çenteyên we vedike û we bişîne malê.

Lê rola ku dê van superkomputerên pêşerojê di asta makro de bilîzin dê pir mezintir be. Çend mînak:

simulasyonên dîjîtal: Superkomputer, bi taybetî di asta exascale de, dê rê bide zanyaran ku simulasyonên rasttir ên pergalên biyolojîkî ava bikin, mîna pêşbîniyên hewayê û modelên guherîna avhewa yên demdirêj. Bi vî rengî, em ê wan bikar bînin da ku simulasyonên trafîkê yên çêtir biafirînin ku dikarin arîkariya pêşkeftina otomobîlên xwe-ajotinê bikin.

Semiconductors: Mîkroçîpên nûjen ji bo tîmên mirovan pir tevlihev bûne ku xwe bi bandor dîzayn bikin. Ji ber vê yekê, nermalava pêşkeftî û superkomputerên pêşkeftî di mîmarkirina komputerên sibê de her ku diçe rolek pêşeng digirin.

cotyarî: Superkomputerên paşerojê dê îmkana pêşxistina nebatên nû yên ku li hember zuha, germahî û ava şor berxwedêr in, û hem jî xurek-xebatên bingehîn ên ku ji bo xwarina du mîlyar mirovên ku tê pêşbînîkirin ku heta sala 2050-an têkevin cîhanê hewce ne, bikin. Zêdetir bixwînin Pêşeroja Nifûsa Mirovan doranî.

Dermanfiroşek mezin: Pargîdaniyên dermanên derman dê di dawiyê de şiyana ku bi tevahî cûrbecûr ji genomên mirov, heywan û nebatan bişopînin bidest bixin ku dê alîkariya çêkirina derman û dermankirina nû ji bo cûrbecûr nexweşiyên hevpar û ne pir hevpar ên cîhanê bike. Ev bi taybetî di dema derketinên vîrusê yên nû de bikêr e, mîna tirsa Ebola ya 2015-an ji Afrîkaya Rojhilat. Leza pêvajoyê ya pêşerojê dê rê bide pargîdaniyên dermanxaneyê ku genoma vîrusek analîz bikin û li şûna hefte an mehan di nav rojan de derziyên xwerû ava bikin. Di me de bêtir bixwînin Pêşeroja tenduristiyê doranî.

Ewlehiya netewî: Sedema sereke ev e ku hikûmet ew qas veberhênan dike li ser pêşkeftina superkomputerê. Superkomputerên bihêztir dê ji generalên pêşerojê re bibin alîkar ku ji bo her rewşek şer stratejiyên şer ên rastîn biafirînin; ew ê alîkariya sêwirana pergalên çekan ên bibandortir bike, û ew ê alîkariya sazûmanên qanûnî û sîxuriyê bike ku xetereyên potansiyel baştir nas bikin berî ku ew zirarê bidin sivîlên navxweyî.

Intelligence intelligence

Û paşê em werin ser mijara nakokî ya îstîxbarata sûnî (AI). Serkeftinên ku em ê di AI-ya rastîn de di salên 2020-an û 2030-an de bibînin bi tevahî bi hêza xav a superkomputerên pêşerojê ve girêdayî ne. Lê eger superkomputerên ku me di tevahiya vê beşê de îşaret pê kiribûn ji hêla çînek bi tevahî nû ya komputerê ve kevin bibin, çi dibe?

Hûn bi xêr hatin komputerên kuantûmê - beşa paşîn a vê rêzê tenê klîkek dûr e.