Технологи гайхалтай хурдацтай хөгжиж байна. Та өнөөдөр сургуулийн дүүрэгт зориулж стандарт таблет эсвэл энгийн зөөврийн компьютер худалдаж авч магадгүй юм. Гэсэн хэдий ч ирээдүйн жинхэнэ ид шид нь асар том мэдээллийн төвүүдэд тохиолддог. Аварга машинууд бидний өдөр тутмын электроникийг илүү ухаалаг, хурдан болгохын тулд олон тооны мэдээллийг боловсруулдаг. Энэхүү нийтлэл нь тооцоолох асар их хүч болон хиймэл оюун ухаан нь бидний найдаж буй хэрэглүүрүүдийг хэрхэн бүрдүүлдэг болохыг тайлбарладаг. Өнөөдрийн хамгийн дэвшилтэт системүүд маргаашийн хэрэглээний техник хангамжийг хэрхэн зохион бүтээж байгааг харахын тулд уншина уу.

Суперкомпьютер гэж яг юу вэ, хэрхэн тооцоолдог вэ?

A супер компьютер үндсэндээ өндөр үзүүлэлт юм хүчирхэг компьютер. Энэ нь тусгайлан ажиллуулах зориулалттай асар их даалгавар. Энэ нь амархан болно нарийн төвөгтэй асуудлыг шийдвэрлэх Энэ нь ердийн машин үүнийг даван туулах боломжгүй юм. Инженерүүд хэмжихэд суперкомпьютерийн гүйцэтгэл, тэд таны гэрийн компьютер дээр байдаг шиг стандарт цагийн хурдыг хардаггүй. Үүний оронд түүний хурд хөвөгч цэгийн үйлдлээр хэмжигддэг хоёрдугаарт. Үүнийг бид ихэвчлэн a гэж нэрлэдэг уналт.

Энэ гайхалтай зүйлд хүрэхийн тулд гүйцэтгэлийн түвшин, ганц бие суперкомпьютер агуулж болно хэдэн арван мянган процессорууд. Эдгээр жижиг хэсгүүд нь хоорондоо маш нягт уялдаатай ажилладаг бөгөөд нэг аварга тархины үүрэг гүйцэтгэдэг. Их хэмжээний супер компьютерууд хийгдсэн жижиг биет хэсгүүдийн тооцоолох зангилаа болгон бүлэглэсэн. Эдгээр тооцооллын зангилаа асар том оньсогоны жижиг хэсгүүдийг нэгэн зэрэг шийдээрэй. Тэд их наядаар нь боловсруулдаг секундэд тооцоолол толгой эргэх хурдаар.

Энэ их хэмжээний тооцоолох хүч орчин үеийн хувьд туйлын чухал юм AI. Худалдааны чиг хандлагыг урьдчилан таамаглах эсвэл ухаалаг дуут туслахуудыг сургах эсэхээс үл хамааран AI асар их нөөц хэрэгтэй. Супер компьютерууд бас байдаг Хэрэглэгчийн төхөөрөмж дээр буух программ хангамж, техник хангамжийн дизайныг туршихад ашигладаг. Шинэ таблет эсвэл ухаалаг утас бүр хүнд ачаа өргөхөд ашиг тустай супер компьютер бүтээгдэхүүн тавиур дээр гарахаас өмнө .

Компьютерийн түүхэнд суперкомпьютер хэрхэн эхэлсэн бэ?

-ийн түүх супер тооцоолол олон арван жилийн өмнө эхэлсэн. The анхны супер компьютер Эртний эрдэмтэд, цэргийн инженерүүд илүү хурдтай байхыг хүсч байх үед төрсөн. Сеймур Крэй энэ эрт үеийн домогт хүн байсан. Тэрээр алдартнуудыг зохион бүтээжээ CDC 6600 ажиллаж байхдаа Control Data Corporation. Олон түүхчид гэж нэрлэдэг CDC 6600 орчин үеийн жинхэнэ эхлэлийн цэг компьютерийн технологи.

Тэр машин ирэхээс өмнө бусад төслүүд гэх мэт IBM 7030 байсан. Тодруулбал, IBM 7030 Stretch машин хийж чадах зүйлийн хил хязгаарыг давахыг оролдсон. Гэсэн хэдий ч, Сеймур Крэй машиныг илүү хурдан болгохын тулд ухаалаг хөргөлтийн загвар, нягт утас ашигласан. Эрт супер компьютер ашигладаг эд анги хоорондын дохионы саатлыг багасгахын тулд утаснуудын өвөрмөц загвар. Тэд тухайн үед баригдсан бусад бүх зүйлээс эрс ялгаатай байв.

Эрт дээр үед машины хурдыг заримдаа энгийнээр үнэлдэг байсан секундэд сая заавар. Өнөөдөр энэ нь үнэхээр удаан юм шиг байна! Одоо, орчин үеийн AI загварууд үүнээс хамаагүй ихийг шаарддаг. Гэхдээ тэр эхний өдрүүд үе шатыг тавьсан. Тэд хүмүүс галзуу математикийг зохицуулах асар том машин бүтээж чадна гэдгийг нотолсон.

Яагаад энгийн компьютерууд өндөр хүчин чадалтай компьютерээс ялгаатай байдаг вэ?

Яг одоо таны ширээн дээр байгаа төхөөрөмжийн талаар бод. Стандарт ширээний компьютер эсвэл бизнес 16 инчийн зөөврийн компьютер DS160N95 өдөр тутмын ажилд тохиромжтой. Ердийн компьютерууд ихэвчлэн нэг голтой байдаг процессор. Тэд цөөхөн хэдэн зүйлтэй байж магадгүй CPU-ийн цөм. Гэхдээ а өндөр хүчин чадалтай компьютер шал өөр араатан юм.

Үндсэн компьютерийн систем нэг хүний ажлыг нэг дор гүйцэтгэдэг. Энэ нь стандартыг ашиглаж магадгүй юм үйлдлийн систем Windows эсвэл Android гэх мэт. Үүний эсрэгээр, асар их судалгааны машинууд хэдэн арван мянган агуулдаг хэсгүүдийн. Тэдэнд байгаа хэдэн арван мянган зангилаа нэг дор ажиллана. Та a дээр бичих үед зөөврийн компьютер, энэ нь танд маш хурдан санагдаж байна. Гэхдээ энэ нь дэлхийн хэмжээнд ажиллаж чадахгүй AI хүний геномыг загварчлах эсвэл загварчлах.

Таны өдөр тутмын хувийн компьютерууд зардал багатай, зөөврийн, бага дулаанаар бүтээгдсэн. Аварга байгууламж нь экстремийг болгоомжтой удирдах ёстой эрчим хүчний хэрэглээ. Стандарт зөөврийн компьютер батерейны цэнэгээ аажмаар шимнэ. Асар том мэдээллийн байгууламж нь жижиг хотыг гэрэлтүүлэхэд хангалттай эрчим хүч хэрэглэдэг!

• Зөөврийн компьютер: 1 CPU, 8-16 ГБ RAM, батарейгаар ажилладаг, 1 хэрэглэгчдэд зориулагдсан.
• Супер компьютер: Сая сая цөм, петабайт RAM-д асар том мэдээллийн багцад зориулан бүтээсэн цахилгаан станц хэрэгтэй.

Зэрэгцээ боловсруулалт нь компьютерийн кластерийг хэрхэн оновчтой болгодог вэ?

Машинуудыг илүү хурдан болгохын тулд инженерүүд хэдэн мянган машиныг хооронд нь холбодог. Энэ нь a хэмээх аварга сүлжээг бий болгодог кластер. Дотор нь а кластер, хэсгүүд хурдан ярих ёстой. Тэд тусгай, өндөр хурдтай ашигладаг харилцан холбох кабелийн систем. Энэ нь тусалдаг оновчтой болгох бүх хэсгүүдийн хоорондох өгөгдлийн урсгал.

Инженерүүд зэрэгцээ боловсруулалтыг ашиглах ажлын ачааллыг хуваах. Үндсэндээ, суперкомпьютер бол хэлбэр юм -ийн зэрэгцээ боловсруулалт. Энэ нь асар том ажлыг жижиг хэсгүүдэд хуваадаг. Дараа нь, хэдэн зуу эсвэл мянга чипс нь эдгээр битүүдийг яг тэр үед шийддэг. Энэ энгийн санаа параллелизм ид шидийг бий болгодог зүйл юм. Үүнийг аварга том хоол хийхтэй адил төсөөлөөд үз дээ: нэг тогооч маш их цаг зарцуулдаг ч зуун тогооч хамтран ажилладаг бол хэдхэн минутын дотор дуусдаг.

Үг суперкомпьютерийг заримдаа ижил утгаар ашигладаг хамт HPC (өндөр гүйцэтгэлтэй тооцоолох). Хүнд ачааг удирдахын тулд ажлын ачаалал, хяналтын програм хангамж нь маш ухаалаг байх ёстой. Өнөөдөр, AI хөтөлбөрүүд нь төгс тархах зорилгоор бүтээгдсэн a кластер. Энэ техникийг нэрлэдэг их хэмжээний зэрэгцээ боловсруулалт. Энэ нь бүхэл бүтэн системийг гайхалтай болгодог нэвтрүүлэх чадвар ба үр ашиг.

Хиймэл оюун ухаан тооцооллын хүчний хил хязгаарыг хэрхэн давах вэ?

Өнөөдөр, AI технологийн салбарын хамгийн том хөдөлгөгч хүч юм. Шинээр сургах AI их хэмжээгээр шаарддаг тооцоолол. Тодорхой байдаг шаарддаг асуудлууд шийдвэрлэх хэт математик. The нарийн төвөгтэй, том тооцооллыг ашигласан мэдрэлийн сүлжээнүүд нь гайхалтай юм. Үнэндээ бол суперкомпьютеруудын ашигладаг том тооцоолол Өнөөдөр бараг ихэнх нь AI судалгаа.

Үүнийг даван туулахын тулд хүнд тооцооллын ачаалал, стандарт чип нь зүгээр л хангалттай биш юм. Бид маш их найдаж байна график боловсруулах нэгжүүд эсвэл GPU. А график чип нь туйлын тохиромжтой AI. Энэ нь математикийн олон энгийн бодлогуудыг нэгэн зэрэг хийдэг. Компаниуд дуртай Отортой болон Nvidia яг энэ шалтгааны улмаас тодорхой хэсгүүдийг бүтээдэг.

Эдгээр AI даалгаврууд нь таны өдөр бүр худалдаж авдаг гаджетуудыг сайжруулдаг. Жишээлбэл, ухаалаг камер манайд байдаг10.1 инчийн таблет X12 Pro найдах AI асар том машинууд дээр анх бэлтгэгдсэн загварууд. Гайхалтай боловсруулах хүч аварга том байгууламж нь эцэстээ таны жижиг таблетыг илүү ухаалаг, илүү ашигтай болгодог.

Cloud Computing ба Орон нутгийн HPC: Том хэмжээний хиймэл оюун ухаанд аль нь ялах вэ?

Хүн бүр аварга том серверийн байгууламж худалдаж авах мөнгөтэй байдаггүй. Энэ яг хаана байна үүлэн тооцоолол орох. Үүлэн тооцоолол компаниудад интернетээр цахилгаан түрээслэх боломжийг олгодог. Та авна өндөр гүйцэтгэлтэй тооцоолол серверээр дүүрэн аварга том, чимээ шуугиантай өрөө барих шаардлагагүй.

Учир нь том хэмжээний AI төслүүд, үүл нь гайхалтай юм. Та жижиг зүсмэлийг түрээслэх боломжтой дэлхийн хамгийн хурдан супер компьютер хэдхэн цагийн турш. The өндөр хүчин чадалтай тооцоолол Дэлхий энэ санааг бүрэн хүлээн зөвшөөрсөн. Энэ нь болгодог HPC жижиг брэндүүд болон сургуулиудад хүртээмжтэй.

Гэсэн хэдий ч орон нутгийн техник хангамжийг эзэмших нь зарим хүмүүсийн хувьд чухал хэвээр байна. Зарим өндөр хамгаалалттай өгөгдөл нийтийн үүлэнд очих боломжгүй. Тиймээс компаниуд өөрсдийн мини-г үйлдвэрлэдэг HPC өрөөнүүд. Та үүнийг онлайнаар түрээслэх эсвэл худалдаж авах эсэхээс үл хамааран танд асар их хэрэгтэй тооцоолох өнөөгийн нөхцөлд өрсөлдөх чадвартай байх нөөц AI уралдаан.

"Үүл нь тооцоолох асар их хүчин чадалд нэвтрэх боломжийг ардчилсан. Одоо ямар ч стартап хиймэл оюун ухааны загварыг сургах боломжтой."

Суперкомпьютерийн ачаар цаг агаарын урьдчилсан мэдээ хэрхэн өөрчлөгдөж байна вэ?

Их хэмжээний машинуудын нэг сонгодог хэрэглээний тохиолдол юм цаг агаарын урьдчилсан мэдээ. Супер компьютер ашиглаж болно хүчтэй шуурга, цаг уурын өөрчлөлтийг урьдчилан таамаглах. зэрэг агентлагууд Далай ба агаар мандлын үндэсний захиргаа тэдэнд маш их найддаг. Тэд өдөр бүр хиймэл дагуулаас хэдэн тэрбум мэдээллийн цэгийг залгидаг.

Тэд энэ мэдээллийн далайг үнэн зөв ашиглахын тулд ашигладаг дуурайх уур амьсгал. Ингэснээр тэд урьдчилан таамаглаж чадна цаг агаарын эрс тэс үзэгдэл Тэд болохоос хэд хоногийн өмнө. Тэд хангадаг бодит цагийн хүний амь нас, эд хөрөнгийг аврах сэрэмжлүүлэг. Энэ нь нарийн төвөгтэй математикийг хэдэн сая удаа хийх шаардлагатай болдог секундэд.

The тооцооллын Цаг агаарын загварууд нь ижил төстэй байдаг AI загварууд. Тэд хоёуланд нь суралцахын тулд асар их хэмжээний өгөгдөл хэрэгтэй. Ганц бие тооцоо хэвийн байдалд ороход удаан хугацаа шаардагдахгүй байж магадгүй компьютер. Гэхдээ эдгээрийг тэрбум тэрбумаар нь нэг дор хийх нь ноцтой, зориулалтын хүч шаарддаг.

AI-д тусгай зориулалтын суперкомпьютер ямар үүрэг гүйцэтгэдэг вэ?

Заримдаа ерөнхий машин нь энэ ажилд хамгийн сайн хэрэгсэл биш юм. Энэ бол хэзээ юм тусгай зориулалтын супер компьютерууд гялалзах. Тэдгээр нь нэг тодорхой ажилд зориулж эхнээс нь бүтээгдсэн. Тэд байна ажиллуулах зориулалттай яг нэг төрөл тооцоо эрч хүчээ өөр зүйлд үрэлгүйгээр төгс.

Жишээлбэл, судлаачид зөвхөн судлахын тулд машин бүтээдэг квант механик. Физик архитектур яг тэр шинжлэх ухаанд зориулан тохируулсан. -д AI Дэлхий дээр компаниуд зөвхөн мэдрэлийн сүлжээнд зориулж тусгай чип бүтээдэг. Эдгээр биш ердийн компьютерууд хөтөч эсвэл текст процессор ажиллуулдаг.

Тэд бүхэлдээ нэг зүйл дээр төвлөрдөг учраас тэд гайхалтай үр дүнтэй байдаг. Тэд амархан байж болно 10 удаа нэг ажил дээр ерөнхий машинаас илүү хурдан. Тэд өдөр бүр эрчим хүчээ дэмий үрдэггүй үйлдлийн систем. Тэд зүгээр л няцлахын тулд барьсан тоогоо шахдаг. Энэ өндөр гүйцэтгэл ололт амжилт гаргах боломжийг олгодог AI арван жилийн өмнө энэ боломжгүй байсан.

Нэг өдөр суперкомпьютер зөөврийн компьютерт багтах уу?

Техник нь цаг хугацааны явцад үргэлж багасдаг. маш хамгийн хурдан супер компьютер 20 жилийн өмнө орчин үеийн ухаалаг гар утасны хүч чадал бараг л байгаагүй. Тэгэхээр өнөөгийн аваргууд эцэстээ жижигхэнд багтах болов уу зөөврийн компьютер? Хариулт нь тийм, үгүй ​​аль аль нь байна.

Орчин үеийн супер компьютерууд физикийн хувьд их хэмжээтэй байдаг. Жишээлбэл, зарим машинууд сэтгэл хөдлөм хэмжээнд хүрдэг 442 петафлопс хурд. (А петафлопс нэг квадриллион юм секундэд хөвөгч цэгийн үйлдлүүд). Та ийм их дулаан, энергийг нэг өрөөнд багтаахгүй зөөврийн компьютер удахгүй! Манайх шиг төхөөрөмж 14.1 инчийн хутгууртай зөөврийн компьютер DS141 Энэ нь маш хатуу боловч мегаваттын хүчийг даахгүй эрчим хүчний хэрэглээ үүнд хэрэгтэй.

Гэсэн хэдий ч, процессор таны гэр дотор компьютер улам сайжирсаар байх болно. Ганц бие гол өнөөдөр олон байна дахин хурдан хуучин үндсэн фрэймүүдээс илүү. Одоо бидэнд эд анги байна Отортой Энэ нь 1990-ээд оны бүх серверийн өрөөнүүдтэй өрсөлддөг. Таны ирээдүй зөөврийн компьютер орон нутагт зохицуулна AI даалгавруудыг гайхалтай хялбар гүйцэтгэдэг.

Тооцооллын хиймэл оюун ухааны талбар маргааш ямар харагдах вэ?

Сэтгэл хөдөлгөм тооцооллын талбар шинжлэх ухаан бүрэн холилдож байна AI. гэх мэт газруудад ажиллаж байгаа аварга системүүдийг бид харж байна Лос Аламосын үндэсний лаборатори болон Oak Ridge үндэсний лаборатори. Тэд юуны үнэмлэхүй хязгаарыг байнга шахаж a компьютер хийж чадна.

Ирээдүйн машинууд хэвийн холилдох болно төвлөрсөн боловсруулах нэгжүүд цоо шинэ технологитой. Бид илүү мэргэшсэн байхыг харах болно вектор компьютерууд ашиглаж байна. А вектор чип нь тодорхой төрлийн математикийн хувьд маш сайн байдаг AI хайртай. Тэд ашиглах болно их хэмжээний зэрэгцээ боловсруулалт сургах AI өнөөдрийнхөөс ч хурдан.

Дээд талд дэлхийн супер компьютерууд хурдны дээд амжилтыг эвдэх болно. Тун удахгүй бид оронд нь exaflops тухай ярих болно петафлопс. Мөн энэ бүхэн тооцооллын хүч чадал эцэстээ бидэн рүү урсах болно. Энэ нь бүрийг хийх болно компьютер Бид үүлэн доторх серверүүдээс эхлээд таны гарт байгаа таблет хүртэл илүү сайн, хурдан, илүү ухаалаг ашигладаг.

Дүгнэлт

Гайхамшигтай үсрэлтүүдийг харж байхад тооцоолох технологийн хувьд асар их боловсруулалт нь бидний ирээдүйг тодорхойлох нь ойлгомжтой. Сургалтаас ахисан түвшний AI Цаг агаарыг урьдчилан таамаглахын тулд хэт техник хангамж нь орчин үеийн амьдралын үл үзэгдэх тулгуур юм.

• A супер компьютер асар том юм компьютер нарийн төвөгтэй математикийг маш хурдан ажиллуулахын тулд бүтээгдсэн.
• Гүйцэтгэл нь ихэвчлэн байдаг хөвөгч цэгийн үйлдлээр хэмжигддэг хоёрдугаарт, a уналт.
• AI дээр ихээхэн тулгуурладаг тооцооллын эрчим хүчээр хангадаг график боловсруулах нэгжүүд (GPU).
• Орчин үеийн байгууламжууд зэрэгцээ боловсруулалтыг ашиглах том ажлыг хооронд нь хуваах хэдэн зуу эсвэл мянга чипс.
• Үүлэн тооцоолол болгодог өндөр хүчин чадалтай тооцоолол жижиг бизнесүүдэд хүртээмжтэй.
• The тооцооллын талбар Шинжлэх ухаан тасралтгүй хөгжиж, лаборатори болон шинэ процессор загварууд.