A tecnologia se move incrivelmente rápido. Você pode estar comprando tablets padrão ou um laptop básico para um distrito escolar hoje. No entanto, a verdadeira magia do futuro acontece longe, em grandes data centers. Máquinas gigantes processam montanhas de informações para tornar nossos eletrônicos diários mais inteligentes e rápidos. Esta postagem explica como o enorme poder de computação e a IA moldam os gadgets dos quais todos confiamos. Continue lendo para ver como o hardware do consumidor de amanhã está sendo projetado pelos sistemas mais avançados de hoje.

O que exatamente é um supercomputador e como ele calcula?

A supercomputador é essencialmente um altamente computador poderoso. É especificamente projetado para funcionar tarefas enormes. Pode facilmente resolver problemas complexos que uma máquina normal simplesmente não consegue suportar. Quando os engenheiros medem o desempenho de um supercomputador, eles não analisam as velocidades de clock padrão como você faria em um PC doméstico. Em vez disso, sua velocidade é medido em operações de ponto flutuante por segundo. Geralmente chamamos isso de fracasso.

Para alcançar este incrível nível de desempenho, um único supercomputador pode conter dezenas de milhares de processadores. Essas pequenas partes trabalham em estreita colaboração para atuar como um cérebro gigante. Enorme supercomputadores são feitos de peças físicas menores que são agrupados em nós de computação. Estes nós de computação enfrente pequenas peças de um enorme quebra-cabeça ao mesmo tempo. Eles processam trilhões de cálculos por segundo a um ritmo vertiginoso.

Este enorme calcular o poder é absolutamente vital para o moderno IA. Seja prevendo tendências de compras ou treinando assistentes de voz inteligentes, IA precisa de vastos recursos. Os supercomputadores também usado para testar projetos de software e hardware que eventualmente chegam a dispositivos de consumo. Cada novo tablet ou smartphone beneficia do trabalho pesado feito por um supercomputador muito antes de o produto chegar às prateleiras.

Como a supercomputação começou na história da computação?

A história de supercomputação começou há muitas décadas. O primeiro supercomputador nasceu quando os primeiros cientistas e engenheiros militares queriam mais velocidade. Seymour Cray foi uma figura lendária nesta época inicial. Ele projetou o famoso CDC6600 enquanto trabalhava em Corporação de dados de controle. Muitos historiadores chamam o CDC6600 o verdadeiro ponto de partida da modernidade tecnologia informática.

Antes da chegada dessa máquina, outros projetos como o IBM7030 existia. Especificamente, o Estiramento IBM 7030 tentou ultrapassar os limites do que uma máquina poderia fazer. No entanto, Seymour Cray usou projetos de resfriamento inteligentes e fiação densa para tornar sua máquina muito mais rápida. Cedo uso de supercomputadores padrões de fiação exclusivos para reduzir atrasos de sinal entre as peças. Eles eram muito diferentes de qualquer outra construção construída na época.

Naquela época, a velocidade de uma máquina às vezes era simplesmente avaliada em milhões de instruções por segundo. Isso parece incrivelmente lento hoje! Agora, moderno IA modelos exigem muito mais do que isso. Mas aqueles primeiros dias prepararam o cenário. Eles provaram que os humanos poderiam construir máquinas enormes para lidar com matemática maluca.

Por que os computadores normais são diferentes de um computador de alto desempenho?

Pense no dispositivo que está em sua mesa agora. Um desktop padrão ou uma empresa Portátil de 16 polegadas DS160N95 é ótimo para o trabalho diário. Computadores normais geralmente tem um único principal processador. Eles podem ter um punhado de Núcleos de CPU. Mas um computador de alto desempenho é uma fera totalmente diferente.

Um básico sistema de computador lida com as tarefas de uma pessoa por vez. Pode usar um padrão sistema operacional como Windows ou Android. Em contraste, enormes máquinas de pesquisa contém dezenas de milhares de peças. Eles têm dezenas de milhares de nós trabalhando de uma vez. Quando você digita em um computador portátil, parece muito rápido para você. Mas não pode gerir um sistema global IA simulação ou modelar o genoma humano.

Seu dia a dia computadores pessoais são construídos para baixo custo, portabilidade e baixo calor. Uma instalação gigante deve gerenciar cuidadosamente condições extremas consumo de energia. Um padrão computador portátil consome a energia da bateria lentamente. Uma enorme instalação de dados usa energia suficiente para iluminar uma pequena cidade!

• Portátil: 1 CPU, 8-16 GB de RAM, funciona com bateria, desenvolvida para 1 usuário.
• Supercomputador: Milhões de núcleos, petabytes de RAM, precisam de uma central elétrica, construída para enormes conjuntos de dados.

Como o processamento paralelo otimiza um cluster de computador?

Para tornar as máquinas mais rápidas, os engenheiros interligam milhares delas. Isso cria uma rede gigante chamada aglomerado. Dentro de um aglomerado, as peças devem falar rápido. Eles usam um dispositivo especial de alta velocidade interligar sistema de cabos. Isso ajuda a otimizar o fluxo de dados entre todas as partes.

Engenheiros usar processamento paralelo para dividir a carga de trabalho. Basicamente, supercomputação é uma forma de processamento paralelo. Ele divide um trabalho enorme em pequenos pedaços. Então, centenas ou milhares de chips resolvem esses bits exatamente ao mesmo tempo. Esta ideia simples de paralelismo é o que faz a mágica acontecer. Pense nisso como cozinhar uma refeição gigante: um chef leva muito tempo, mas cem chefs trabalhando juntos terminam em minutos.

A palavra supercomputação às vezes é usada como sinônimo com HPC (computação de alto desempenho). Para gerenciar um pesado carga de trabalho, o software de controle deve ser muito inteligente. Hoje, IA programas são construídos para se espalharem perfeitamente por um aglomerado. Essa técnica é chamada processamento massivamente paralelo. Dá a todo o sistema uma incrível rendimento e eficiência.

Como a IA ampliará os limites do poder computacional?

Hoje, IA é o maior impulsionador da indústria de tecnologia. Treinando um novo IA requer uma quantidade enorme de computação. Existem específicos problemas que exigem matemática extrema para resolver. O cálculos complexos e grandes usados por redes neurais são surpreendentes. Na verdade, o grandes cálculos usados por supercomputadores hoje são quase principalmente para IA pesquisa.

Para lidar com esse peso computacional carga, os chips padrão simplesmente não são suficientes. Dependemos fortemente de unidades de processamento gráfico ou GPU. Um gráfico chip é absolutamente perfeito para IA. Ele resolve muitos problemas matemáticos simples ao mesmo tempo. Empresas como Informações e a Nvidia constrói peças específicas apenas por esse motivo.

Estes IA tarefas melhoram os gadgets que você compra todos os dias. Por exemplo, os recursos de câmera inteligente em nossoTablet X12 Pro de 10,1 polegadas confiar em IA modelos que foram originalmente treinados em máquinas enormes. O incrível poder de processamento de uma instalação gigante eventualmente torna seu pequeno tablet mais inteligente e útil.

Computação em nuvem versus HPC local: o que vence para IA em larga escala?

Nem todo mundo tem dinheiro para comprar um servidor gigante. É exatamente aqui que computação em nuvem entra. Computação em nuvem permite que as empresas aluguem energia pela Internet. Você consegue computação de alto desempenho sem ter que construir uma sala gigante e barulhenta cheia de servidores.

Para em grande escala IA projetos, a nuvem é incrível. Você pode alugar uma pequena fatia do o supercomputador mais rápido do mundo por apenas algumas horas. O computação de alto desempenho mundo abraçou totalmente esta ideia. Isso faz HPC acessível a marcas e escolas menores.

No entanto, possuir hardware local ainda é importante para alguns. Alguns dados altamente seguros não podem ir para a nuvem pública. Assim, as empresas constroem seus próprios mini HPC quartos. Quer você alugue on-line ou compre, você precisa de um enorme calcular recursos para se manter competitivo nos dias de hoje IA corrida.

“A nuvem democratizou o acesso ao poder computacional extremo. Agora, qualquer startup pode treinar um modelo de IA.”

Como a previsão do tempo está mudando graças à supercomputação?

Um caso de uso clássico para máquinas enormes é previsão do tempo. Supercomputadores podem ser usados para prever tempestades severas e mudanças climáticas. Agências como a Administração Nacional Oceânica e Atmosférica confiar fortemente neles. Eles ingerem bilhões de pontos de dados de satélites todos os dias.

Eles usam esse oceano de dados para simular a atmosfera. Ao fazer isso, eles podem prever eventos climáticos extremos dias antes de acontecerem. Eles fornecem em tempo real avisos que salvam vidas e propriedades. Isso requer fazer contas complexas milhões de vezes por segundo.

O computacional modelos para o clima são bastante semelhantes aos IA modelos. Ambos precisam de grandes quantidades de dados para aprender. Um único cálculo pode não demorar muito para um normal computador. Mas fazer bilhões deles de uma só vez requer poder sério e dedicado.

Qual é o papel dos supercomputadores para fins especiais na IA?

Às vezes, uma máquina geral simplesmente não é a melhor ferramenta para o trabalho. Isto é quando supercomputadores para fins especiais brilhar. Eles são construídos desde o início para um trabalho específico. Eles são projetado para funcionar um tipo exato de cálculo perfeitamente, sem desperdiçar energia em mais nada.

Por exemplo, os pesquisadores constroem máquinas apenas para estudar mecânica quântica. O físico arquitetura está sintonizado exclusivamente para essa ciência exata. No IA mundo, as empresas constroem chips personalizados apenas para redes neurais. Estes não são computadores normais que executam um navegador ou processador de texto.

Como se concentram inteiramente em uma coisa, são incrivelmente eficientes. Eles podem facilmente ser 10 vezes mais rápido naquele trabalho do que uma máquina geral. Eles não desperdiçam energia no dia a dia sistema operacional. Eles apenas processam os números para os quais foram criados. Isto alto desempenho permite avanços IA que eram impossíveis há uma década.

Um dia um supercomputador caberá em um laptop?

A tecnologia sempre diminui com o tempo. O muito supercomputador mais rápido de vinte anos atrás, mal tinha o poder de um smartphone moderno. Então, será que os gigantes de hoje irão eventualmente caber num pequeno computador portátil? A resposta é sim e não.

Supercomputadores modernos são fisicamente massivos. Por exemplo, algumas máquinas atingem uma velocidade de tirar o fôlego velocidade de 442 petaflops. (Um petaflops é um quatrilhão operações de ponto flutuante por segundo). Você simplesmente não caberá tanto calor e energia em um computador portátil em breve! Um dispositivo como o nosso Laptop robusto DS141 de 14,1 polegadas é extremamente resistente, mas não consegue lidar com os megawatts de consumo de energia necessário para isso.

No entanto, o processador dentro de sua casa computador continuará melhorando muito. Um único núcleo hoje são muitos vezes mais rápido do que os mainframes antigos. Agora temos peças de Informações que rivalizam com salas de servidores inteiras da década de 1990. Seu futuro computador portátil cuidará do local IA tarefas com incrível facilidade.

Como será o campo da IA ​​computacional amanhã?

O emocionante campo da computação a ciência está se misturando totalmente com IA. Vemos sistemas gigantes operando em lugares como Laboratório Nacional de Los Alamos e Laboratório Nacional de Oak Ridge. Eles constantemente ultrapassam os limites absolutos do que é computador pode fazer.

As máquinas futuras combinarão perfeitamente o normal unidades centrais de processamento com tecnologia totalmente nova. Veremos mais especializados computadores vetoriais sendo usado. Um vetor chip é ótimo para tipos específicos de matemática que IA amores. Eles vão usar processamento massivamente paralelo treinar IA ainda mais rápido do que hoje.

O topo supercomputadores do mundo continuará quebrando novos recordes de velocidade. Em breve falaremos sobre exaflops em vez de petaflops. E tudo isso computacional o poder eventualmente chegará até nós. Isso fará com que cada computador que usamos – desde os servidores na nuvem até o tablet em sua mão – melhor, mais rápido e muito mais inteligente.

Resumo

Ao observarmos os incríveis saltos calcular tecnologia, é claro que o processamento massivo molda o nosso futuro. Do treinamento avançado IA para a previsão do tempo, o hardware extremo é a espinha dorsal invisível da vida moderna.

• A supercomputador é um enorme computador construído para executar matemática complexa muito rapidamente.
• O desempenho é principalmente medido em operações de ponto flutuante por segundo, conhecido como fracasso.
• IA depende muito do computacional energia fornecida por unidades de processamento gráfico (GPU).
• Instalações modernas usar processamento paralelo dividir um grande trabalho centenas ou milhares de fichas.
• Computação em nuvem faz computação de alto desempenho acessível às pequenas empresas.
• O campo da computação a ciência continua a crescer, impulsionada por laboratórios e novos processador projetos.