Технология керемет жылдам қозғалады. Сіз бүгін мектеп ауданы үшін стандартты планшеттер немесе негізгі ноутбук сатып алуыңыз мүмкін. Дегенмен, болашақтың нағыз сиқыры үлкен деректер орталықтарында болады. Алып машиналар күнделікті электрониканы ақылды және жылдамырақ ету үшін көптеген ақпаратты өңдейді. Бұл пост үлкен есептеу қуаты мен AI барлығымыз сенетін гаджеттерді қалай қалыптастыратынын түсіндіреді. Бүгінгі ең озық жүйелер арқылы ертеңгі тұтынушы аппаратурасы қалай құрастырылғанын көру үшін оқыңыз.

Суперкомпьютер дегеніміз не және ол қалай есептейді?

A суперкомпьютер негізінен жоғары болып табылады қуатты компьютер. Ол арнайы жүгіруге арналған ауқымды міндеттер. Оңай болады күрделі мәселелерді шешу кәдімгі машина оны басқара алмайды. Инженерлер өлшегенде суперкомпьютердің өнімділігі, олар үйдегі компьютердегідей стандартты сағат жылдамдығына қарамайды. Оның орнына оның жылдамдығы үшін өзгермелі нүкте операцияларында өлшенеді екінші. Біз мұны әдетте а деп атаймыз флоп.

Бұл кереметке жету үшін өнімділік деңгейі, жалғыз суперкомпьютер қамтуы мүмкін ондаған мың процессорлар. Бұл кішкентай бөліктер бір алып ми ретінде әрекет ету үшін өте тығыз жұмыс істейді. Массив суперкомпьютерлер жасалады кішігірім физикалық бөліктерден тұрады есептеу түйіндеріне топтастырылған. Бұл есептеу түйіндері үлкен басқатырғыштың кішкентай бөліктерін бір уақытта шешу. Олар триллиондаған өңдейді секундына есептеулер бас айналу жылдамдығымен.

Бұл массив есептеу билік қазіргі заман үшін өте маңызды AI. Сатып алу үрдістерін болжау немесе ақылды дауыстық көмекшілерді үйрету, AI орасан зор ресурстарды қажет етеді. Суперкомпьютерлер де бар Ақыр соңында тұтынушы құрылғыларына түсетін бағдарламалық жасақтама мен аппараттық құралдарды сынау үшін пайдаланылады. Әрбір жаңа планшет немесе смартфон а суперкомпьютер өнім сөрелерге түскенге дейін көп уақыт бұрын.

Компьютер тарихында суперкомпьютерлер қалай басталды?

оқиғасы суперкомпьютер көптеген ондаған жылдар бұрын басталды. The бірінші суперкомпьютер ерте ғалымдар мен әскери инженерлер жылдамдықты жоғарылатқысы келген кезде дүниеге келген. Сеймур Крэй осы ерте дәуірде аты аңызға айналған тұлға болды. Ол әйгілі дизайнды жасады CDC 6600 жұмыс істеген кезде Control Data Corporation. Көптеген тарихшылар деп атайды CDC 6600 қазіргі заманның нағыз бастау нүктесі компьютерлік технология.

Бұл машина келгенге дейін басқа жобалар сияқты IBM 7030 болды. Атап айтқанда, IBM 7030 Stretch машина жасай алатын нәрсенің шекарасын ығыстыруға тырысты. Дегенмен, Сеймур Крэй оның машинасын әлдеқайда жылдам ету үшін ақылды салқындату конструкциялары мен тығыз сымдарды пайдаланды. Ерте суперкомпьютерлер пайдаланады бөлшектер арасындағы сигнал кідірістерін азайту үшін бірегей сым үлгілері. Олар сол кезде салынған басқа нәрселерден айтарлықтай ерекшеленеді.

Сол алғашқы күндерде машинаның жылдамдығы кейде жай ғана бағаланған секундына миллион нұсқаулар. Бұл бүгін керемет баяу сияқты! Енді, заманауи AI модельдер одан да көп талап етеді. Бірақ сол алғашқы күндер жағдайды жасады. Олар адамдардың ақылсыз математиканы өңдеу үшін үлкен машиналар жасай алатынын дәлелдеді.

Неліктен қарапайым компьютерлер өнімділігі жоғары компьютерден ерекшеленеді?

Дәл қазір үстеліңізде отырған құрылғы туралы ойланыңыз. Стандартты жұмыс үстелі немесе бизнес DS160N95 16 дюйм ноутбук күнделікті жұмыс үшін тамаша. Кәдімгі компьютерлер әдетте бір негізгі болады процессор. Оларда бір уыс болуы мүмкін CPU ядролары. Бірақ а өнімділігі жоғары компьютер мүлде басқа жануар.

Негізгі компьютерлік жүйе бір уақытта бір адамның тапсырмаларын орындайды. Ол стандартты қолдануы мүмкін операциялық жүйе Windows немесе Android сияқты. Керісінше, жаппай зерттеу машиналары ондаған мыңды қамтиды бөліктерінен. Оларда бар ондаған мың түйіндер бірден жұмыс істейді. Сіз терген кезде a ноутбук, бұл сізге өте жылдам. Бірақ ол жаһандық жұмыс істей алмайды AI адам геномын модельдеу немесе модельдеу.

Сіздің күнделікті дербес компьютерлер төмен құны, тасымалдануы және төмен жылу үшін жасалған. Алып нысан экстремалды мұқият басқаруы керек қуат тұтыну. Стандарт ноутбук батарея қуатын баяу жұтады. Үлкен деректер құрылғысы шағын қаланы жарықтандыру үшін жеткілікті қуатты пайдаланады!

• Ноутбук: 1 процессор, 8-16 ГБ жедел жады, батареямен жұмыс істейді, 1 пайдаланушыға арналған.
• Суперкомпьютер: Миллиондаған ядролар, петабайт оперативті жады, үлкен деректер жиынына арналған электр станциясын қажет етеді.

Параллельді өңдеу компьютерлік кластерді қалай оңтайландырады?

Машиналарды жылдамырақ жасау үшін инженерлер олардың мыңдағанын біріктіреді. Бұл a деп аталатын алып желіні жасайды кластер. Ішінде а кластер, бөліктер жылдам сөйлесуі керек. Олар арнайы, жоғары жылдамдықты пайдаланады өзара байланыс кабельдік жүйе. Бұл көмектеседі оңтайландыру барлық бөліктер арасындағы деректер ағыны.

Инженерлер параллельді өңдеуді қолданыңыз жұмыс жүктемесін бөлу үшін. Негізінен, суперкомпьютер - бұл форма бойынша параллельді өңдеу. Ол үлкен жұмысты ұсақ бөлшектерге бөледі. Содан кейін, жүздеген немесе мыңдаған чиптер сол биттерді дәл бір уақытта шешеді. Бұл қарапайым идея параллелизм сиқырды жүзеге асыратын нәрсе. Мұны үлкен тағам дайындау сияқты елестетіп көріңіз: бір аспаз көп уақытты алады, бірақ жүз аспаз бірге жұмыс істейтін бірнеше минутта аяқталады.

Сөз суперкомпьютер кейде синоним ретінде қолданылады бірге HPC (жоғары өнімділік есептеу). Ауырды басқару үшін жұмыс жүктемесі, басқару бағдарламалық құралы өте ақылды болуы керек. Бүгін, AI бағдарламалар тамаша таралу үшін жасалған кластер. Бұл техника деп аталады жаппай параллель өңдеу. Бұл бүкіл жүйеге керемет мүмкіндік береді өткізу қабілеті және тиімділік.

AI есептеу қуатының шекарасын қалай итереді?

Бүгін, AI технологиялық индустрияның ең үлкен драйвері болып табылады. Жаңасын жаттықтыру AI орасан зор соманы қажет етеді есептеу. Нақтылары бар талап ететін мәселелер шешуге болатын экстремалды математика. The күрделі және үлкен есептеулер қолданылады нейрондық желілер таң қалдырады. Шын мәнінде, суперкомпьютерлер пайдаланатын үлкен есептеулер бүгін дерлік негізінен арналған AI зерттеу.

Бұл ауыртпалықты жеңу үшін есептеу жүктеме, стандартты чиптер жеткіліксіз. Біз үлкен сенім артамыз графикалық өңдеу блоктары немесе графикалық процессорлар. А графика чип үшін өте қолайлы AI. Ол бір уақытта көптеген қарапайым математикалық есептерді орындайды. Компаниялар ұнайды Intel және Nvidia дәл осы себепті арнайы бөліктерді жасайды.

Бұл AI тапсырмалар күнделікті сатып алатын гаджеттерді жақсартады. Мысалы, біздегі смарт камераның мүмкіндіктері10,1 дюймдік планшет X12 Pro сүйенеді AI бастапқыда массивтік машиналарда дайындалған модельдер. Керемет өңдеу қуаты алып қондырғының арқасында кішкентай планшетті ақылдырақ және пайдалырақ етеді.

Бұлтты есептеулер мен жергілікті HPC: кең ауқымды AI үшін қайсысы жеңеді?

Алып серверді сатып алуға әркімнің ақшасы бола бермейді. Дәл осы жерде бұлтты есептеулер қадамдар. Бұлтты есептеулер компанияларға интернет арқылы электр қуатын жалға алуға мүмкіндік береді. Сіз аласыз жоғары өнімді есептеулер серверлерге толы алып, шулы бөлмені салудың қажеті жоқ.

үшін ауқымды AI жобалар, бұлт керемет. Сіз оның кішкене бөлігін жалға ала аласыз әлемдегі ең жылдам суперкомпьютер бірнеше сағатқа ғана. The жоғары өнімді есептеулер әлем бұл идеяны толығымен қабылдады. Ол жасайды HPC шағын брендтер мен мектептер үшін қол жетімді.

Дегенмен, кейбіреулер үшін жергілікті жабдыққа ие болу әлі де маңызды. Кейбір жоғары қауіпсіз деректер жалпы бұлтқа өте алмайды. Осылайша, компаниялар өздерінің минилерін жасайды HPC бөлмелер. Сіз оны интернетте жалға аласыз ба немесе сатып аласыз ба, сізге жаппай қажет есептеу қазіргі заманда бәсекеге қабілетті болу үшін ресурстар AI жарыс.

"Бұлт экстремалды есептеу қуатына қол жеткізуді демократияландырды. Енді кез келген стартап AI моделін үйрете алады."

Ауа-райын болжау суперкомпьютингтің арқасында қалай өзгереді?

Жаппай машиналарға арналған классикалық пайдалану жағдайларының бірі ауа райын болжау. Суперкомпьютерлерді пайдалануға болады қатты дауылдар мен климаттық өзгерістерді болжау. сияқты агенттіктер Ұлттық мұхиттық және атмосфералық басқарма оларға қатты сенеді. Олар күн сайын спутниктерден миллиардтаған деректер нүктелерін жұтады.

Олар дәл осы деректер мұхитын пайдаланады имитациялау атмосфера. Осы арқылы олар болжай алады экстремалды ауа райы оқиғалары олар болудан бірнеше күн бұрын. Олар қамтамасыз етеді нақты уақыт режимінде адамдардың өмірі мен мүлкін сақтайтын ескертулер. Бұл күрделі математиканы миллиондаған рет жасауды қажет етеді секундына.

The есептеу ауа райына арналған модельдер өте ұқсас AI модельдер. Олардың екеуіне де үйрену үшін үлкен көлемдегі деректер қажет. Жалғыз есептеу қалыпты жағдайға көп уақыт кетпеуі мүмкін компьютер. Бірақ олардың миллиардтағанын бірден жасау үшін елеулі, берілген күш қажет.

Арнайы мақсаттағы суперкомпьютерлердің AI-дағы рөлі қандай?

Кейде жалпы машина жұмыс үшін ең жақсы құрал емес. Бұл кезде арнайы мақсаттағы суперкомпьютерлер жылтыр. Олар бір нақты жұмыс үшін басынан бастап жасалған. Олар жүгіруге арналған бір нақты түрі есептеу мінсіз, энергияны басқа ештеңеге жұмсамай.

Мысалы, зерттеушілер тек оқу үшін машиналар жасайды кванттық механика. Физикалық сәулет дәл осы ғылым үшін ғана бапталған. жылы AI әлемде компаниялар нейрондық желілер үшін арнайы чиптерді жасайды. Бұлар емес кәдімгі компьютерлер шолғышты немесе мәтіндік процессорды басқаратын.

Олар толығымен бір нәрсеге шоғырланғандықтан, олар керемет тиімді. Олар оңай болуы мүмкін 10 рет бұл бір жұмыста жалпы машинаға қарағанда жылдамырақ. Олар күнделікті энергияны босқа жұмсамайды операциялық жүйе. Олар жай ғана қысу үшін салынған сандарды қысады. Бұл жоғары өнімділік серпілістерге жол ашады AI он жыл бұрын бұл мүмкін емес еді.

Бір күні суперкомпьютер ноутбукке сыйды ма?

Техника уақыт өте келе азаяды. өте ең жылдам суперкомпьютер жиырма жыл бұрын қазіргі смартфонның күші әрең болған. Ендеше, бүгінгі алыптар ақыры кішіге сыйып кете ме ноутбук? Жауап иә және жоқ.

Қазіргі суперкомпьютерлер физикалық массивті болып табылады. Мысалы, кейбір машиналар таң қалдырады жылдамдығы 442 петафлопс. (А петафлоптар бір квадриллионды құрайды секундына өзгермелі нүкте операциялары). Сіз бір бөлмеге сонша жылу мен энергияны сыйдыра алмайсыз ноутбук кез келген уақытта жақын арада! Біздегідей құрылғы 14,1 дюймдік ноутбук DS141 өте қатал, бірақ ол мегаватттарды көтере алмайды қуат тұтыну сол үшін қажет.

Дегенмен, процессор сіздің үйіңіздің ішінде компьютер әлдеқайда жақсара береді. Жалғыз негізгі бүгін көп есе жылдамырақ ескі негізгі фреймдерге қарағанда. Қазір бізде бөлшектер бар Intel бұл 1990 жылдардағы бүкіл сервер бөлмелерімен бәсекелеседі. Сіздің болашағыңыз ноутбук жергілікті түрде айналысатын болады AI тапсырмаларды керемет оңай орындау.

Есептеу интеллектінің өрісі ертең қандай болады?

Қызықты есептеу саласы ғылым толығымен араласады AI. сияқты жерлерде жұмыс істейтін алып жүйелерді көреміз Лос-Аламос ұлттық зертханасы және Oak Ridge ұлттық зертханасы. Олар ненің абсолютті шегін үнемі итермелейді компьютер жасай алады.

Болашақ машиналар қалыпты араласады орталық өңдеу қондырғылары жаңа технологиямен. Біз көбірек мамандандырылған көреміз векторлық компьютерлер қолданылуда. А векторы чип математиканың нақты түрлері үшін тамаша AI жақсы көреді. Олар пайдаланады жаппай параллель өңдеу жаттықтыру AI тіпті бүгінгіден де жылдам.

Жоғарғы әлемдегі суперкомпьютерлер жаңа жылдамдық рекордтарын жаңарта береді. Жақында біз оның орнына exaflops туралы айтатын боламыз петафлоптар. Және мұның бәрі есептеу күш ақыр соңында бізге түседі. Ол әрбір жасайды компьютер біз бұлттағы серверлерден қолыңыздағы планшетке дейін жақсырақ, жылдамырақ және әлдеқайда ақылдырақ пайдаланамыз.

Түйіндеме

Біз таңғажайып секірістерді көргенде есептеу технология, жаппай өңдеу біздің болашағымызды қалыптастыратыны анық. Оқытудан бастап AI Ауа-райын болжау үшін экстремалды жабдық қазіргі өмірдің көрінбейтін тірегі болып табылады.

• A суперкомпьютер массив болып табылады компьютер күрделі математиканы өте жылдам орындау үшін жасалған.
• Өнімділік негізінен үшін өзгермелі нүкте операцияларында өлшенеді екінші, а ретінде белгілі флоп.
• AI қатты сүйенеді есептеу беретін қуат графикалық өңдеу блоктары (GPU).
• Заманауи қондырғылар параллельді өңдеуді қолданыңыз үлкен жұмысты бөлу үшін жүздеген немесе мыңдаған чиптерден.
• Бұлтты есептеулер жасайды жоғары өнімді есептеулер шағын бизнес үшін қолжетімді.
• The есептеу саласы ғылым дамуын жалғастыруда, зертханалар алға жылжытады және жаңа процессор дизайн.