https://bodybydarwin.com
Slider Image

Tämä supertietokone suorittaa 1 000 000 000 000 000 000 operaatiota sekunnissa

2022

Illinoisin hallituksen laboratorio vastaanottaa nopeimman supertietokoneen Yhdysvalloissa vuonna 2021, ja se saa ensimmäisenä niin kutsutun exascale-tason prosessoinnin. Aurora-niminen mammuttilaite asuu Argonnen kansallisessa laboratoriossa ja pystyy suorittamaan tehtäviä, kuten simuloimaan monimutkaisia ​​järjestelmiä, ajamaan tekoälyä ja suorittamaan materiaalitieteellistä tutkimusta.

Joten mitä järkeä on supertietokoneelle? Kokeet, kuten auton törmäystestaus, ovat kalliita, monimutkaisia ​​ja joskus vaarallisia. Supertietokonesimulaatio antaa tutkijoille kuitenkin mahdollisuuden suorittaa testit käytännössä ja seurata ja muuttaa lukemattomia muuttujia niiden pelatessa. Jotkut supertietokoneet jopa simuloivat ydinräjähdyksiä, mikä on parasta tehdä käytännössä, ei todellisessa maailmassa.

Sitten on energiatutkimus: tutkijat voisivat käyttää Auroraa testaamaan tuuliturbiinin terän suunnittelua. Sen sijaan, että rakentaisit oikeita teriä, joilla on useita variaatioita, ja näet niiden suorituskyvyn, supertietokone antaa sinun simuloida tätä koetta, joka on paljon nopeampi ja paljon halvempi. Tai harkitse ilmastotutkimusta. "Et voi laittaa maailmaa pullossa olevaan laboratorioon ja nähdä, mitä tapahtuu, jos teemme tämän, sen tai muun asiamme energiapolitiikallamme", kertoo Cray, Inc: n, yksi seuraavista yrityksistä, tekninen johtaja Steve Scott. Auroraa rakentavat yritykset.

Ajattele tehokkaita supertietokoneita tapana käytännössä laittaa maailma digitaaliseen pulloon. Tässä on mitä muuta tietää Aurorasta numeroiden perusteella.

Vuonna 2021, kun Aurora tulee verkkoon, odotetaan sen olevan kärkikone kotimaassa. "Sen tavoitteena on olla nopein Yhdysvalloissa sen rakentamisen aikana, sanoo Intelin stipendiaatti Alan Gara, joka työskentelee myös uuden koneen parissa. Tai tietysti, että Yhdysvallat ei ole ainoa maa, joka investoi supertietokoneisiin. Tällä hetkellä kolmanneksi nopein kone on Kiinassa, ja vasta marraskuussa 2017, kaksi nopeinta supertietokonetta olivat molemmat kiinalaisia, joita seurasivat Sveitsi ja Japani. "Siellä on vähän kilpailua, ja hyvästä syystä - näistä on tullut työkaluja maiden välillä kilpailemaan tietyllä tavalla Gara sanoo. Lyhyesti sanottuna, jos Aurora on jossain vaiheessa nopein maailmassa, on turvallista olettaa, että se ei pidä tätä paikkaa jatkuvasti.

Aurora pystyy suorittamaan kvintillioperaatiot sekunnissa - miljardi miljardia. Kirjoitettu, tämä lukumäärä näyttää tältä: 1 000 000 000 000 000 000. Supertietokoneiden ja jopa joidenkin tavallisten tietokonepiirien alueella suorituskyky mitataan FLOPS: lla: liukulukuoperaatio sekunnissa. Nämä operaatiot ovat monimutkaisia ​​matemaattisia yhtälöitä, jotka lisäävät tai kertovat kaksi pitkää numeroa yhdessä - joiden avulla tietokoneet voivat suorittaa käsiteltävänä olevan ongelman, kuten grafiikan esittämisen näytöllä tai suorittaa monimutkaisen simulaation.

Kyseinen kvintillioperaatio sekunnissa -kyky on se, mikä tekee Aurorasta exaflop-koneen, ja se tarkoittaa, että se pystyy tekemään 1 000 000 000 000 000 000 kovaa matematiikkaongelmaa sekunnissa.

Parhaat supertietokoneet ovat tällä hetkellä mitattuja peflapsia. Oak Ridgen kansallisessa laboratoriossa sijaitseva Summit -niminen kone, joka voi osua 200 petaflopsin huippuun, on oltava. Viisi kertaa tehokkaampi. Kierrä kelloa taaksepäin 90-luvun loppuun ja supertietokoneet kertoivat sisään teraflopilla. (Historiallisesti sirut ja transistorit ovat pienentyneet ja nopeutuneet.)

"Maapallon nopeimpia supertietokoneita on noin 200 petaflopsia, joten tilanne on viidestä kymmeneen nopeampi", sanoo Cray'n toimitusjohtaja Peter Ungaro. "Se on massiivinen hyppy suorituskykyyn ja kykyyn hyvin lyhyessä ajassa."

Jos oletetaan, että tyypillinen kannettava tietokone voi suorittaa miljardin operaation sekunnissa, Aurora vastaa miljardia kannettavaa tietokonetta, jotka kaikki on kytketty toisiinsa. Se on ilmiömäinen lukumäärä, Intelin Gara, sanoo. Aurora toimii tietysti paremmin kuin miljardi kannettavaa tietokonetta, jotka kaikki on koottu yhteen, koska supertietokoneet on myös kytkettävä älykkäästi, jotta komponentit kytketään toisiinsa tehokkaasti, puhumattakaan muista käytännöllisistä kysymyksistä, kuten laitteiden nestejäähdytyksestä. Se erottelee supertietokoneen vain miljardista kannettavasta kasasta, - hän sanoo.

Toinen viitekohta: Xbox One X on tällä hetkellä markkinoiden nopein pelikonsoli. Se tarkistaa noin 6 teraflopsia.

Supertietokoneet eivät ole yhtä massiivista, yksittäistä konetta, joka istuu tyhjän huoneen keskellä. Sen sijaan heidän laitteistot ovat kaapissa. Aurora tarvitsee niistä yli 200, ja Crayn mukaan jokainen kaappi on noin 4 jalkaa leveä, yli 5 jalkaa syvä ja yli 7 jalkaa korkea. Koska kaapit tarvitsevat jonkin verran tilaa niiden välillä, järjestelmän kokonaispinta-alan on oltava vähintään 6400 neliöjalkaa. Tämä tarkoittaa, että ainakin Aurora-tietokone vie enemmän tilaa kuin koripallokenttä.

Jokainen kaappi kuumenee, mutta Cray sanoo, että nestejäähdytyksen ansiosta ne voisivat pitää jokaisen kaapin riittävän viileänä käydäkseen neljänneksen megawatin voimalla.

ja Carlos Jones

Koska kunkin kaapin sisällä olevat laskusolmut ja itse kaapit on kytkettävä toisiinsa, kytkimet ja kupari- ja valokuitukaapelointi verkottavat kaiken. Jokaisessa kaapissa on useita kytkimiä, ja jokainen kytkin sisältää 64 porttia. Kun data virtaa kytkimestä toiseen, se voi liikkua nopeudella 200 gigabittiä sekunnissa. Kuva valokuitukaapeli, joka ulottuu yhden kaapin kytkimestä toiseen, ja data voi liikkua nopeudella 200 000 megabittiä sekunnissa. (Vertailun vuoksi Netflix sanoo, että tarvitset 5 Mt / s Internet-yhteyden HD-elokuvien suoratoistoon tai 25 Mt 4K: n.)

Ja jokainen solmu on kytketty vain kolmella tai vähemmän "humalalla" kytkimestä vaihtoon, Scott sanoo.

Viime kädessä kaikki tämä puhe teraflopsista, petaflopsista ja exaflopeista on vertailukohtaa, joita tietokonetieteilijät käyttävät kuvaamaan koneen ominaisuuksia. "Nämä ovat vain mielivaltaisia ​​välitavoitteita", Scott sanoo. "Haaste on tietysti vain jatkaa rajan siirtämistä."

Arkistoista: Vuonna 1999 Eugene Cernan tiesi, että pääsemme Marsille

Arkistoista: Vuonna 1999 Eugene Cernan tiesi, että pääsemme Marsille

Kuinka pitää hyttysiä poissa

Kuinka pitää hyttysiä poissa

Fossiilien ymmärtämiseksi tutkijat leipovat omia

Fossiilien ymmärtämiseksi tutkijat leipovat omia